本文關(guān)鍵詞：油浸式變壓器的鐵芯損耗特征與光纖Bragg光柵在線監(jiān)測(cè)研究

  更多相關(guān)文章： 油浸式變壓器 鐵芯損耗 光纖Bragg光柵 在線監(jiān)測(cè) 有限元分析

【摘要】：油浸式變壓器工作時(shí)的可靠性很大程度上關(guān)系到電網(wǎng)設(shè)備和電網(wǎng)運(yùn)行的高效性和安全性。而半數(shù)以上的變壓器故障都是因?yàn)檫^熱性故障,過熱性故障將使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)喪失原有的絕緣能力,最終決定變壓器壽命。本文結(jié)合GB/T1094.2電力變壓器第2部分：溫升和GB/T1094.7電力變壓器第7部分：油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則,設(shè)計(jì)一種能夠用于油浸式變壓器鐵芯溫度的光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為油浸式變壓器內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)提供一種可行的直接監(jiān)測(cè)方法。本文通過對(duì)鐵芯損耗進(jìn)行分類計(jì)算,建立鐵損的熱特征模型。利用光纖傳感對(duì)油浸式變壓器鐵芯的表面溫升進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)比研究鐵芯溫升表現(xiàn)出來的熱特征。課題主要內(nèi)容如下：(1)分析鐵芯的損耗組成部分：渦流損耗、磁滯損耗和附加損耗。根據(jù)鐵芯參數(shù)結(jié)合電磁感應(yīng)定律、閉合磁路全電流定律和焦耳定律計(jì)算工程上鐵芯空載損耗的數(shù)學(xué)關(guān)系。通過建立鐵芯的仿真模型,進(jìn)行有限元分析仿真計(jì)算鐵芯的熱點(diǎn)位置和溫升范圍,為傳感器安裝位置提供可靠的參考依據(jù)。(2)針對(duì)SFZ 11-10000/35型變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)適用于鐵芯表面溫度傳感的光纖傳感器、耦合器和貫通器。研究分析了光纖傳感結(jié)構(gòu)、原理和數(shù)學(xué)模型。確保在實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器鐵芯表面溫度的直接檢測(cè)的同時(shí),不會(huì)引入有源器件和金屬部件,從根本上消除在強(qiáng)電磁環(huán)境中的有源傳感誤差和金屬部件尖端放電對(duì)變壓器絕緣性的影響。并對(duì)傳感器進(jìn)行溫循疲勞測(cè)試,分析老化數(shù)據(jù)得到測(cè)試前后傳感器性能變化情況,確保傳感器在工程應(yīng)用中的重復(fù)性、穩(wěn)定性。(3)結(jié)合AN SYS仿真結(jié)果和光纖傳感原理制定合理的監(jiān)測(cè)方案并搭建光纖傳感網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行實(shí)際工程安裝。在變壓器裝箱充油前對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行故障排查和測(cè)試。(4)根據(jù)試驗(yàn)的溫升限值,進(jìn)行周期為17個(gè)半小時(shí)的溫升試驗(yàn),并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行溫升分析,研究不同試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)鐵芯表面溫升的影響,通過數(shù)值擬合得到溫升特征,也驗(yàn)證模擬仿真的有效性,實(shí)現(xiàn)油浸式變壓器鐵芯表面溫度的光纖監(jiān)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：油浸式變壓器 鐵芯損耗 光纖Bragg光柵 在線監(jiān)測(cè) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM411
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 變壓器溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 變壓器光纖監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)特征與熱損分析18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 變壓器鐵芯分析18-21
• 2.2.1 鐵芯的分類18-19
• 2.2.2 鐵芯片接縫疊積19
• 2.2.3 鐵芯噪聲19
• 2.2.4 鐵芯接地19-20
• 2.2.5 鐵芯的空載特性20-21
• 2.3 油浸式變壓器的鐵芯損耗21-26
• 2.3.1 渦流損耗23-24
• 2.3.2 磁滯損耗24-25
• 2.3.3 附加鐵損25-26
• 2.4 鐵芯熱點(diǎn)位置與溫升范圍26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 FBG溫度傳感器研制與長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 FBG傳感工作原理30-33
• 3.3 FBG溫度傳感器的傳感結(jié)構(gòu)33
• 3.4 FBG溫度傳感模型與穩(wěn)定性研究33-38
• 3.4.1 FBG溫度傳感模型33-34
• 3.4.2 FBG溫度傳感器的穩(wěn)定性研究34-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 油浸式變壓器鐵芯溫度光纖監(jiān)測(cè)40-48
• 4.1 引言40
• 4.2 油浸式變壓器鐵芯表面溫度FBG監(jiān)測(cè)方案的制定40-41
• 4.3 油浸式變壓器鐵芯表面溫度FBG傳感網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)41-44
• 4.3.1 傳感器監(jiān)測(cè)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)41-42
• 4.3.2 FBG溫度傳感器布設(shè)安裝工程42-43
• 4.3.3 FBG溫度傳感器的系統(tǒng)原理43-44
• 4.4 光纖器件及其他設(shè)備44-47
• 4.4.1 光纖的連接方法44-45
• 4.4.2 光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要的其他設(shè)備45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第五章 鐵芯溫度FBG監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集分析48-56
• 5.1 引言48
• 5.2 溫升試驗(yàn)48-49
• 5.3 數(shù)據(jù)采集49
• 5.4 油浸式變壓器鐵芯表面溫度的計(jì)算方法與數(shù)據(jù)分析49-54
• 5.4.1 鐵芯表面溫度的光纖檢測(cè)計(jì)算方法49-50
• 5.4.2 鐵芯表面溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與分析50-54
• 5.5 本章小結(jié)54-56
• 第六章 工作總結(jié)與展望56-58
• 6.1 工作總結(jié)56
• 6.2 工作展望56-58
• 致謝58-60
• 參考文獻(xiàn)60-65

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本文編號(hào)：874429