电压互感器论文开题报告

电气设备状态维修策略研究 论文关键词：电气设备状态维修策略 论文摘 要:目前电力系统中电气设备大多采用的定期维修体制存在着严重缺陷,如维修不足、维修过剩或盲目维修等。本文研究了怎样合理安排电气设备的维修,节省维修费用,同时保证系统有较高的可靠性。 1.传统的定期维修制度 设备定期维修是多年来广大电力企业采用的基本设备管理方法,其最大特点是以单纯的时间周期为基础,依据规程、规范和制度等要求编制计划,安排设备的维修。这种维修方式不管设备的实际状况如何,只要“到期”就“必修”。这种做法不考虑设备客观上存在着状态差异,由此产生了维修过剩,浪费资源和影响设备运行可靠性等一系列问题。 电气设备的“健康”状况存在差异 电气设备的“健康”状况存在差异首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的进步,不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。此外,新技术、新材料的使用,使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善,尤其是20世纪90年代以后,我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,设备的改型换代较快,整体技术水平有了较大的提高,因此电力系统的装备水平得到较大的改善。 定期维修制度所存在的问题 由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端: (1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。 (2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电,这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。 (3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用,该费用在电力企业经济活动中所占比例不小,这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。 其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢?即能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而是状态维修和定期维修共同存在的'局面。 2.状态维修中状态监测特征量的选取 随着传感器技术的发展,电气设备可被监测的状态量越来越多,几种重要电气设备的主要状态监测特征量如下: (1)变压器:主要有充油电力变压器,其次是SF6气体绝缘和环氧树脂浇注绝缘的变压器。主要的监测特征量有:油中溶解气体(单一或多种)含量、局部放电、绕组变形、铁芯接地电流、高压套管的介损、油中微水质量分数等。 (2)电容型设备:包括电流互感器、电容式电压互感器、电容器、电缆等。主要的监测特征量有:介损、泄漏电流、等值电容(也可监测局部放电)等。 (3)氧化锌避雷器:主要监测阻性电流,也有的监测总泄漏电流。 (4)高压断路器:包括油断路器、SF6断路器(含GIS内的断路器)、真空断路器。 目前可监测的特征量有:合、分闸线卷电流,操作机构的行程、速度和机械振动,动态回路电阻等。电气设备所处的某个状态常由若干个状态特征量反映,而一个状态特征量又可能源于设备的多种状态,故状态特征量的选取及提取是状态评估中难点问题之一。在识别运行中电气设备的故障状态和正常状态时,常因状态特征量选取不恰当而出现误诊或漏诊,误诊的主要原因就是正常状态和故障状态的特征参量存在交叠区域,即状态特征量存在着模糊性。所以需要选取有代表性、有效的状态特征参量。 所以,传感器采集到的状态监测信号需要进行进一步的处理,其目的在于抑制干扰和提取信号特征,在错综复杂的信号中提出有用的信息量,精炼设备运行时的特征信息,以提高设备诊断的灵敏度。 3.基于变权综合的电气设备状态评估及维修决策 电气设备状态评估的方法有多种,其中主要分为传统的加权评分法和新兴的人工智能评估法。 加权评分法对事先选定的影响设备状态的因素集中的各个因素进行分项评分,再对各评分值进行加权综合,得出对设备状态的评估结果。这些因素既可以广泛地包含预试、在线监测、家族质量缺陷和设备自身质量等等;也可以狭义地侧重于对设备的状态监测,提取反映设备状态的各特征参数构成因素集。评分手段可以是专家打分,也可以通过经验公式、数学函数拟合计算得到。评分结果根据实际需求可进一步做模糊化处理,用于模糊综合评判。 人工智能评估法以神经网络为典型代表,通常以状态监测得到的反映设备状态的特征参数为评估要素。神经网络将电气设备的状态和状态特征参数之间的关系视为非线性映射关系,并通过对以设备状态特征参数为网络输入,以设备状态为网络输出的样本的学习过程建立这种复杂的映射关系。神经网络评估法需要大量的训练数据进行训练,且通常用作定性评估。设备状态评估的关键在于:(1)评估因素的确定,即确定能正确反映设备所处状态的因素集,如预试、状态监测、家族质量缺陷等;(2)评估手段的选取,常用的评估手段有专家评分、数学经验公式、人工神经网络等;(3)综合评判的方法及评估结果的确定,通常采用分层加权综合评判。 参考文献: [1]田玲,刑建国.电气设备实施状态维修决策方法的探讨[J].电网技术,2004, 28(16).请继续阅读相关推荐： 毕业论文 应届生求职 毕业论文范文查看下载 查看的论文开题报告 查阅参考论文提纲 查阅更多的毕业论文致谢 相关毕业论文格式 查阅更多论文答辩 ;

变压器 开题报告

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)，是利用电磁感应原理制成的静止用电器。

1 、国内外对变压器差动保护的研究现状

变压器常有的保护有过电流保护、电流速断保护、瓦斯保护等。但他们有一些不足之处，过电流保护动作时限比较长，切除故障不迅速;电流速断保护由于“死区”的影响使保护范围受到限制;瓦斯保护只反映变压器的内部故障，但不反映外部故障。而变压器差动保护就是为了解决这问题的。

差动保护分为纵差动保护和横差动保护，纵差动保护用于单回路，横差动保护用于双回路。变压器差动保护是纵差保护。变压器差动保护是根据基尔霍夫定律产生的，保护原理简单，易实现，是变压器的主保护之一。一般容量在以上应装设纵差动保护，差动保护是利用故障时产生的不平衡电流来动作，保护灵敏度很高，动作迅速。经过许多人的研究，变压器差动保护已经得到很好的发展，保护的正确动作率有了很大的提高。

由于变压器自身的原因、互感器的误差、保护装置等方面的因素，造成变压器不平衡电流，它是引起差动保护误动作的一个重要原因。为了解决这个问题，现在的差动保护装置都采用比率动作曲线，传统的基于ct变压器比率制动曲线，由于ct饱和等因素，斜率一般都较大，曲线较高，改用ect后，由于ect不饱和且具有良好的线性，因此比率制动作曲线不需要制定太高，甚至可以指定成水平线。

另外，励磁涌流也是在研究变压器差动保护是不可避免的问题，这个问题通过加励磁涌流闭锁来消除，经过大量研究，现在主要闭锁原理有以下几种：

二次谐波闭锁原理，利用励磁涌流时存在大量的二次谐波，而非励磁涌流时二次谐波很小的原理，形成了二次谐波闭锁，在实际中使用最多的方法之一。但是，随着电力系统的发展，这种方法出现了越来越大的问题，突出的表现就是由于电力系统各种电容的影响，变压器内部故障下二次谐波含量可能变得很高，但在励磁涌流时二次谐波又可能变得很低(当变压器饱和磁通较低时)，所以这种方法需要进一步改进。

间断角原理和波形对称原理，是观察励磁涌流波形，发现涌流存在很小波变化方法。此方法解决了傅里叶算法不能完全提出暂态信号的特征的'缺点，适合于电力系统的暂态分析。由于需要较高的采样率，装置的硬件成本变高，同时，电力系统正常情况下也存在高次谐波可能影响判断，所以此方法也需要发展完善。

神经网络方法以及模糊控制理论等识别方法是比较新兴的方法。神经网络方法过程比较繁琐，需要大量的数据，但它充分发挥了人脑计算能力强、自学能力强、容错性、自适应性等优点，

是研究和发展的一个重要方向。模糊控制理论是将多个输入量及相关的保护判据给予不同的置信度，通过模糊理论得到最终的跳闸决策，提高了判断的准确性。间断角原理是一种清晰、直观、抗过励磁能力强的方法，但需配置相应的a/d芯片级cpu，提高了硬件成本，同时观擦波形可以发现励磁涌流还存在非对称性，因此形成波形对称原理。它比间断角原理更易实现，但在对称涌流时无法判别，因此，这两种方法都需要大量实验来确定，实现比较复杂。 差有功法、磁通判别法及基于变压器模型的判别法，利用了电流信号和电压信号，比只使用电流信号更有优势。差有功功率的理论基础是：变压器故障时主要增加有功功率，而其他情况下主要增加无功功率。磁通判别法的理论基础是：非内部故障时，变压器运行在正常的磁化曲线上;而故障时偏离磁化曲线运行。基于变压器模型的判别方法是根据变压器模型得出的变压器恒等式，在故障时恒等式关系不成立，而判别故障与否，可利用电流、电压信号计算出变压器的漏感、电阻以及励磁阻抗，利用他们的变化与否判断是否涌流，这三种方法都是从物理机理出发，原理简单，准确性高，但受多方面因素影响，整定较困难，还有待进一步研究。

目前，针对电力变压器励磁涌流的判别，国内外学者提出了许多新原理和新方法，但这些方法都由不足之处且还处在实验阶段，需要进一步验证才能采用。实际中最多的还是二次谐波检测，这种检测方法会在变压器空载合闸时出现差动保护动作或是在发生内部故障时出现保护拒动的情况。因此，需要进一步探索快速、准确的区分变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法，提高变压器差动保护的性能。

国外早在1941年就有和应涌流现象的报导。当时在查找变压器差动保护误动原因过程中，发现较大暂态激励电流不仅出现在刚合闸的变压器中，也出现在已并网运行的变压器中。通过现场波形记录、实验测试和电流表达式的数学推导对合应涌流现象进行了深入的分析，并讨论了和应涌流对变压器差动保护及过电流保护的影响。saied通过数值仿真一台变压器空投充电，另外一台空载、负荷或有并联电容器的变压器正在并联运行时，两台变压器的电流、磁链和公共连接点的电压变化，对影响和应涌流的部分因素进行分析。bronzeado h s等通过仿真分析并联和串联变压器两种系统结构形式，指出空投一台变压器时，励磁涌流在系统与变压器间产生了一种暂态和应作用，不仅使空投变压器的励磁涌流的幅值和持续时间发生变化，而且在运行变压器中将产生和应涌流，结果导致运行变压器差动保护误动和长时间的谐波过电压。随着变压器线圈中的电阻值减小，和应涌流现象将增多。王怀智等通过对220kv系统中两台主变的空投试验再次说明了和应涌流的存在，并指出了它对变压器差动保护的影响。试验记录表明采用二次谐波“或”门制动可防止和应涌流导致差动保护误动。

2 研究的背景、目的及意义电力变压器是发电厂和变电站中的主要电气设备，它的安全运行与否直接关系到系统能否稳定正常地工作。随着电力容量及电压等级的增加，变压器造价越来越昂贵，如果因故障遭到破坏，其检修度大，检修时间长，经济损失惨重。因此要有一个安全、可靠、灵敏的变压器保护方案，这一直是国内外电力系统学者们研究的热点。变压器差动保护的关键问题是如何鉴别励磁涌流和内部故障，国内外许多专家和学者对此进行了大量的研究，也取得了很多有益的成果。

近些年来，在操作过程中引起的多次变压器差动保护误动情况引起广泛注意。2003年11月7日华能井冈山电厂发生一起机组非计划停运故障，在合#2主变出口断路器的过程中，#2主变差动保护动作导致#1发电机与系统解列停运，后查明是由于和应涌流导致变压器差动保护误动引起的。目前由于电网分层分区级大容量变压器的逐步投运，局部电网结构发生了根本性的变化，电力系统中和应涌流引起变压器差动保护误动的事故不断增加，因此和应涌流问题引起人们的关注。

和应涌流与合闸励磁涌流特征不完全相同，运行变压器本身没有故障，方向与空投变压器相反，和应涌流的峰值是先增大后减小，峰值出现的时刻与相邻变压器交相呼应，并且误动发

生在相邻变压器空投完成一段时间后，持续很长时间都不衰减，易导致电流互感器暂态饱和，误动原因更具有隐蔽性。前人的研究工作针对空载合闸或外部故障切除后电压恢复时变压器本身励磁涌流的产生机理、波形特征与变化特点进行的，而对并联或串联运行中变压器的和应涌流对变压器差动保护的影响分析并不多。因此有必要对和应涌流的产生机理和特点进行深入研究，揭示其本质，进而提出可行的措施，消除隐患，提高供电可靠性。

综述资料

变压器保护的发展历史，1931年r·e·cordray提出出比率差动的变压器保护标志着差动保护为变压器主保护时代的到来，1941年，c·d·hayward首次提出了利用谐波制动的差动保护，1958年，和提出了利用二次谐波鉴别变压器励磁涌流的方法，并在模拟式保护中加以实现，同时还提出差动加速的方案，以差动加速、比率差动、二次谐波制动来构成整个谐波制动式保护的主体，延续至今。微机变压器保护的研究开始于60年代末70年代初。1969年，rockerfeller首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，之后和degens研究了变压器保护的数字处理和数字滤波分析;1972年，skyes发表了计算机变压器谐波制动方案，使得微机变压器保护的发展向前迈进。近年来，出现了数字信号处理器dsp，不仅提高了微机保护数据采样与计算的速度和精度，甚至改变了微机保护装置的设计方案，在保护装置中实现复杂的算法。

电力变压器是电力系统中最重要的电气主设备之一，作为电能的传输枢纽。大型变压器结构复杂、造价昂贵，一旦发生故障损坏，维修工作难度大，经济上损失重大。近年来，随着电力系统的发展，电压等级的升高，大容量变压器的应用不断增多。大容量变压器采用纠结式绕组，易于产生匝间短路，因此，故障率相对较高。为了保障变压器安全、可靠地运行，电力工作者不断深入分析其运行特性，研究新原理与方法，提高变压器保护的性能。针对差动保护中的励磁涌流问题，国内外积极研究各种方法予以解决，例如,二次谐波制动、间断角、电压制动、磁通特性原理和等值电路法等。还有一些新兴学科和方法运用到变压器的保护中进行研究。随着计算机及网络技术的迅速发展，高性能的微处理器芯片的不断产生，微机变压器保护装置的性能不断得到改善，整个微机保护系统正向集成化，人工智能化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化，标准化方向发展。

3 论文的主要研究内容

1 对变压器差动保护的基本原理进行阐述，分析了可能引起差动保护继电器误动作的原因，并简单介绍了一些防范措施。

2 对变压器励磁涌流的产生机理及其性质进行分析和研究，综述了变压器差动保护的现状和发展趋势。研究了变压器励磁涌流的各种鉴别方法，并对其进行分析和评价。提出了消除产生励磁涌流，实现对励磁涌流的抑制方法。

3 利用励磁涌流偏向时间轴一侧的特点，解释了和应涌流的产生机理及其变化特点，指出和应涌流产生的本质原因是由于合闸变压器励磁涌流流过系统电阻使得其他变压器工作母线电压偏移，导致铁芯饱和造成的。讨论了和应涌流对变压器差动保护的危害并提出相应的一些防范措施。

电气工程及其自动化毕业论文：220KV降压变电所电气一次部分设计（220降为110和10kV），有开题报告PPT、论文、答辩报告PPT、设计图纸（CAD)前言. 1第一章概述. 21. 待建变电所基本资料. 22. 220KV、110KV和10KV用户负荷统计资料. 110KV和10KV用户负荷统计资料见表1和表2. 系统阻抗. 23.设计任务. 3第二章 电气主接线的设计. 41.电气主接线的基本要求. 安全性. 可靠性. 灵活性. 经济性. 42.母线接线方式. 单母线接线. 单母线分段接线. 单母线分段带旁路母线的接线. 双母线接线. 双母线分段接线. 双母线带旁路母线的接线. 桥形接线. 63.电气主接线的选择. 6第三章 主变压器的选择. 91.主变压器的选择原则. 相数的选择. 绕组数的选择. 绕组接线组别的选择. 调压方式的选择. 冷却方式的选择. 负荷规划. 102.变电所主变压器台数的选择. 103.变电所主变压器容量的选择. 10第四章 短路电流计算. 121.短路电流计算的内容. 122.短路电流计算目的. 123.短路电流计算方法. 124短路电流的计算和结果. 计算各元件参数标幺值，作出等值电路。. 计算各短路选取点的短路电流. 14第五章 导体和电气设备的选择. 191.一般原则. 192.选择导体和电器的技术条件. 按长期工作条件选择. 按短路状态校验. 203.断路器的选择. 220kV线路侧及变压器侧. 110kV线路侧及变压器侧. 10kV线路侧及变压器侧. 224.隔离开关的选择. 235.电流互感器的选择. 220kV侧电流互感器的选择. 110kV侧电流互感器的选择. 10kV侧电流互感器的选择. 276电压互感器的选择. 220kV母线侧电压互感器选择. 110母线侧电压互感器选择. 10母线侧电压互感器选择. 29第六章 配电室设计. 301.概述. 302.配电装置设计的原则. 303. 型式选择. 304.配电装置类型及应用. 屋内配电装置的特点. 屋外配电装置的特点. 成套配电装置的特点. 各电压等级配电设置. 31第七章 防雷保护的配置. 341.概述. 342防雷保护设计原则. 变电所的雷害可能来自两个方面. 对直击雷、侵入波防护的主要措施. 避雷针的配置. 避雷器的作用. 363.避雷器的选择. 36参考文献. 40致谢. 41