06-变压器油微水在线监测技术原理及实现

3.学位论文 周渠 变压器油中微水含量在线监测原理及方法研究 1998
该文论述了变压器中微水含量监测的现状及发展,对实现变压器油中微水含 量在线监测的原理及方法进行了研究.大大量试验研究的基础上,提出了基于聚酰亚胺电容式温度传感 器的在线监测系统,研制了能在变压器苛刻的热油环境中长期稳定工作的温度传感器,采用"电容→频率"的转换原理设计了灵敏度高、抗干扰能力强的二次测量装置,实现了输出信号的 计算机输入并编制了数据分析处理程序,同时,根据大量的样本数据对系统测量结果进行了温度校正及定标.通过大量的实验对变压器油中微水在线监测系统的原理和方法进行了实验验 证,实验结果表明:该文提出的在线监测系统工作稳定可靠,能灵敏地反映变压器油中低至1-2ppm的微水含量变化,为研究实用的在线监测系统奠定了理论基础和可采用的具体方案.
图, 电容原理示意图
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引言
变压器作为供电系统中的关键设备 "其运行是否 可靠 "直接决定着供电系统的可靠性 ) 影响变压器可 靠性的因素很多 " 其中变压器油的水分含量 % 简称微 水 #是影响变压器可靠性的一个非常重要的指标T,U)
根据式 !,$" 式 !!$ 得 * !F $ !&’ !!,(, )!!(!$ 根据式 !F $ 可知 " 只要求出电容变化量 " 就可以 知道水含量 )
!!"#$%&%’( )$* "+)",-"! %. #$!%&$’ ()$&*)+&$, ()&-*.+’ /)$*’$* &$ !+0$-1)+2’+ #&% AG1H D)3!C.?4 ! AI1H $)?!/3)?4! JK J3)?4!L(?
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2.学位论文 甘德刚 变压器油中微水含量在线监测系统研究 2006
变压器油是变压器内部重要的液体绝缘介质，起绝缘、冷却和消弧的作用。变压器油中存在的微量水分会使设备的绝缘性能大大降低，严重时可导致绝缘击穿、烧毁设备等重大 事故。通过控制变压器油中微水含量不仅可以防止其绝缘强度降低至危险水平，还可以对变压器整体绝缘状况进行评估以及对设备密封性做出判断。因此，对变压器油中微水含量实 施在线监测对变压器设备的安全可靠运行具有十分重要的意义。 论文研究了变压器油中水分产生的原因，变压器中水分动态变化的机理以及油纸间水分含量平衡关系，分析了 变压器油中微量水分的存在形态以及对变压器绝缘性能的危害。针对现行变压器油中水分测量方法的不足和局限，提出了对变压器油中微水含量实施在线监测的具体方法。 结 合目前湿度传感器的研究现状，以及在线监测的具体要求，选择了聚酰亚胺薄膜电容式湿度传感器作为微水含量监测传感器。设计了变压器油中微水含量在线监测系统；通过对传感 器输出信号的转换，实现了温湿度信号利用计算机串口的数据采集；并对湿度传感器在变压器油环境中的特性进行了研究。 通过分析变压器油中水分的相关理论，建立了基于 神经网络的变压器油中水分监测模型；该模型不仅可以评估变压器油中的微水含量，而且通过比较油中微水含量的模型计算值与其测量值，可以发现变压器中导致油中微水含量异常 变化的故障。并通过模拟实验验证了该模型的准确性。
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结语
""2
累加和
结束 标志
在线微水监测技术不但能对变压器油中的水分 及温度实现实时监控 ! 而且能让用户随时掌握变压 器中油质的实际运行数据 !为用户分析 # 判断变压器 的安全状况提供科学的理论数据 " 可以节约人力 !降 低变压器的维护费用 " 更为重要的是 ! 能够预防事故 的发生 ! 延长变压器的使用寿命 "
起始 标志 仪表 编号 上位机 编号 功能码 $! 字节 %
上位机写数据发送指令格式 &
起始 标志 仪表 编号 上位机 功能码 数据块 编号 $! 字节 % 长度 数据块 累加和 结束 标志
仪表返回数据格式 &
起始 标志 上位机 编号 仪表 编号 功能码 $! 字节 % 累加和 结束标志
如果数据与起始标志 # 结束标志相等 ! 则传两 遍 " 从上面的通讯协议来看 !数据的源地址和目的地 都非常明确 " 仪表编号和上位机编号都可以任意设 置 !仪表编号可以通过面板的按键设置 ! 也可以通过 <=@+># 通讯口由上位机改变 " 仪表的通讯地址 # 波 特率 # 通信帖格式都可以通过面板的按键设置 ! 也可 以通过 <=@+># 通讯口由上位机改变 "
摘要 ! 论述了变压器油微水在线监测 原 理 & 检 测 方 法 和 系 统 技术的实现 " 实现了微水信息的在线采集和处理 ’ 关键词 ! 变压器 ( 微水含量 ( 在线监测 中图分类号 ! PQO# 文献标识码 ! D
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电容的测量 电容测量电路原理见图 !" 首先通过 K=, ### 及外围元件组成振荡电路 " 产生交流电桥的工作电 源 ) 当电容 !! 发生变化时 "桥路输出就跟着变化 " 通 过交流放大器放大以后 " 再通过检流器检波 " 得到与 电容变化成比例的变化电压输出 *")
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传动板中心的圆筒 轴端球体 轴端球体
图?
传动板中心的圆筒始终与两个轴端球体成滑动配合
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应用情况
按国家标准 ! 这种联轴节分别在隔离开关和接 地开关上经过机械寿命试验考核 ! 性能完全达到要 求 " 目 前 已 大 量 用 于 某 公 司 D!0# "!#! #- 分 相 式 HI= 的隔离开关和接地开关的三极传动中 "
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第,期
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文章编号 !,"",M,E"N %!""# $",M""EOM"!
变压器油微水在线监测技术原理及实现
董伯冬 ! 邓凡良 ! 李良军
! 大庆石油管理局电力总公司供电公司 " 黑龙江 大庆 ,EF+#F $
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系统技术实现
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系统原理
在线微水监测以电容为敏感元件 " 利用变压油 中油和水的介电常数不同 " 不同含水率对应着不同 的介电常数值 "通过检测电容的变化量 " 可以推算出 水的含量 ) 测量电容采用圆柱形电容器 " 见图 ," 圆柱形电 容器的电容量 !2%!!!!#V*$%"V"#) 其中 *""# 为两个极 板的半径(! 为电介质的介电常数(! 为电容的长度 ) 对于一个确定的电容 " 设常量 $2!!!!$V*$ !"V"$" 则* !, $ 干物质吸水后的介电常数的变化用下式表示 * !! $ !>&!,(, )!!(! 其中 *!> 为湿物质的介电常数 (!, 为水的介电常数 ( !! 为干物质的介电常数 ((, 为水对干物质的含量 ((! 为干物质对水的分量的体积填充系数 )
1.0,
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比例函数等一系列的运算 ! 处理成与变化量成正比 的数字 ! 再通过 : ! 7 和 ! ! " 转换为 +!!" ;7 直流 电流信号输出 ! 或者通过 <="+># !<="!?! !<="+!! 接口输出 " 同时测量值和设定值进行比较 ! 完成位式 控制 " ?0? 通讯系统的软硬件设计 为了实现网络化的要求 ! 在硬件上用 <= "+># 接口 ! 在两根传输线上挂接多台装置 !为了防止相互 间的干扰 !串口通过光耦与单片机隔离相连 " 软件设计上考虑多主机 #多设备的通讯要求 ! 在 通讯协议上 ! 对数据的传输方向进行明确定义 " ?0?0, 通信帖格式 采用 > 位校验和进行校验 $ 校验和即发送字节 流或接收字节流的无符号字节数据累加值 ! 并作为 字节流中最后一个字节 %! 如果通信正常 ! 并且上位 机发送的命令及其命令参数正确 " 下位机将按要求 动作 ! 否则不予响应 " ?0?0! 通讯数据流组成 上位机读取数据发送指令格式 &
仪表返回数据格式 &
起始 上位机 仪表 功能码 标志 编号 编号 $! 字节 % 数据块 长度 数据块 累加和 结束 标志
参考文献 !
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:ABC#D!",EE#0 电力变压器运行规程 F=G0
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万方数据
变压器油微水在线监测技术原理及实现
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 董伯冬， 邓凡良， 李良军 大庆石油管理局电力总公司供电公司,黑龙江,大庆,163453 高压电器 HIGH VOLTAGE APPARATUS 2005，41(1) 0次
参考文献(1条) 1.DL/T572-1995.电力变压器运行规程 1995
收稿日期 !!""+M"OMF"" 修回日期 !!""+M,"M!E 作者简介 ! 董伯冬 ",NW"M #! 男 ! 工程师 ! 从事高压电气设备绝缘监督技术研究工作 $
万方数据
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第 +, 卷
第,期
2345 -./6)4% 788)’)6(9
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相似文献(10条) 1.会议论文 杨鸿森 用球型硅胶处理水分介质损耗因数异常的变压器油 2005
在检测进口意大利ABB公司的变压器使用的油牌号为AGIP运行2～3年后油质检测发现tgδ(90℃)不合格,水分含量超标,且用真空滤油机对其脱水无效,经分析发现油中溶有羰基化 物,通过试验找到一种球型硅胶进行吸附,取得较好效果,tgδ、水分都达到标准.并对产生的原因进行了分析.
! 上接第 JD 页 " 件组装起来的厚板 " 板的两边各凸出一对小的长方 体 ! 长方体插入拨叉上的两个孔内 ! 用以传递扭矩 " 拨叉与传动板之间是平面与平面接触 ! 间隙调到零 ! 两个面可以相对滑动 ! 使整个运动过程始终保持面 与面接触 ! 不会压出小坑 ! 避免了传递的转角损失 ! 达到无损失转角的目的 " 传动板拆装都很方便 !仅需 拆装连板上的螺钉即可 " !0! 改摩擦盘为螺钉顶紧 以前靠相间一对摩擦盘调三相分合的起始角 度 ! 并传递扭矩 !要求摩擦盘的摩擦力矩始终不小于 传递的扭矩 " 摩擦力矩大小与盘面的粗糙度情况和 两个盘之间的压紧力关系极大 ! 弄不好会引起摩擦 盘相对运动而产生转角损失 " 新结构传递扭矩是面对着面的接触 " 与驱动力 偶相反的是两对螺钉的顶紧力 " 螺钉的顶紧力绝对 不会小于传递扭矩的作用力 !也就是说 ! 绝对不会出 现转角损失的问题 " 通过调整每对顶紧螺钉的位置 ! 就可以使三相轴转动的起始角度一致 ! 从而调整开 关的分合同期性 " !0? 采用球面螺钉和锥面垫圈的结构 新结构传递扭矩的面与面的接触 ! 实质上是传 动板上的小长方体与锥面垫圈之间的面与面的接 触 " 它们之间允许相对滑动 " 此外 ! 顶紧螺钉前部呈 圆球形 ! 因此也叫球面螺钉 " 球面螺钉和锥面垫圈之 间形成像万向节一样的结构 ! 这样 ! 传动板转动时不 会出现憋劲现象 " !0+ 轴端球形实体支撑传动板自重 为了支撑传动板的自重 ! 使传动板传递扭矩时 的各个位置都不受本身重力的影响 ! 每根轴的端头 是一个球形实体 ! 传动板的中心是一个圆筒 " 装配 时 ! 该圆筒套在轴端的球体上 !在传动板整个运动过 程中 ! 圆筒始终与球体呈滑动配合状态 ! 见 图 ?! 对 传动板没有任何附加的力矩 "
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电容测量原理图
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测量输出信号的处理 测量电路输出的电压 *" 输入 7VA 转换 "变成数 字信号 "7VA 转换器通过光耦隔离与单片机相连 " 再 通过电路变换 " 把该信号变换为单片机能够识别的 信号 "由单片机作出相应处理后 "通过线性化函数 "