基于时空特征挖掘的特高压变压器热状态参量预测方法

热状态参量预测是特高压变压器绝缘老化评估及故障预警的重要技术方法。然而,现有预测方法侧重高维时间序列分析以构建数据驱动模型,未计及设备内部温度潜在的空间变化规律,为此,提出一种基于时空特征挖掘的特高压变压器热状态参量预测方法。首先,综合考虑多源数据间的相关度与冗余度,提出组合特征筛选策略寻找最优特征子集;其次,结合热状态参量的最优特征子集及相关系数,构建面向热状态参量预测的时空图数据;最后,建立双重自适应图卷积门控循环单元(dualadaptivegraphconvolutiongate recurrent unit,DA-GCGRU)模型,采用节点自适应模块强化油箱内不同部位温度变化趋势的拟合,以适应特定温升趋势;采用图自适应模块自主学习热状态参量的空间温度分布关联性,以推断空间映射关系。实验结果表明,该方法可深度挖掘特高压变压器内部温度的时空变化特性,准确预测绕组温度和顶层油温的变化趋势,具有较好的鲁棒性和泛化性。

特高压变压器视频监控智能巡检系统设计与关键技术

为解决特高压变压器巡检过程中存在的高风险、低效率和人工巡检成本高等问题,本文围绕特高压变压器视频监控智能巡检系统展开分析,围绕系统架构、视频监控模块、智能巡检模块的设计要素展开分析。在此基础上,本文针对视频图像处理技术、数据传输与通信技术两种特高压变压器视频监控智能巡检系统的关键技术的运用原理展开分析。

特高压变压器内部电弧放电时的应力应变分析及安全校核

内部短路等引起的电弧放电是特高压变压器最为严重的故障之一,容易造成油箱变形破裂甚至起火爆炸。为了分析电弧放电引起的变压器应力应变水平,建立了1000kV单相特高压变压器有限元模型,仿真分析了特高压变压器内部不同部位、不同能量的电弧放电引起的油箱压力分布,计算了油箱和螺栓的应力应变水平,结合材料参数对油箱和螺栓的力学性能进行安全校核,并给出了箱壁破裂或螺栓损伤的放电能量阈值。结果表明:油箱内高压绕组附近电弧放电时最大应力出现在箱壁拐角处,最大形变出现在长轴侧箱壁中间部位;升高座内电弧放电时最大应力出现在升高座支架处,最大形变出现在升高座拐弯处。

基于无线通信的高压变压器运行故障监测系统设计

常规高压变压器运行故障监测系统在检测bug时存在分析和修复异常问题,因此需要提出基于无线通信的创新性高压变压器运行故障监测系统。该系统在硬件部分采用电源转换电路和EPCQ256SI16N存储芯片,在软件部分设计了专用的高压变压器运行故障监测功能模块,有效实现高压变压器运行故障的监测。经过系统测试验证,结果表明该系统具有高可靠性和重要的应用价值,在分析和及时修复潜在问题方面表现突出。这一创新系统为高压变压器运行管理提供了新的思路与解决方案,有望在实际工程中得到广泛应用。

电站高压变压器绝缘老化机理及预防措施研究

水电站高压变压器是电力系统中关键的设备,它的绝缘老化直接关系着电站运行的安全性和稳定性。文章深入探究高压变压器绝缘老化机理,分析环境、电气和材料老化对绝缘性能影响规律,从微观角度论述绝缘老化进程。提出优化变压器设计,加强运行维护,采用先进监测技术及制定预防策略等系列防范措施,目的在于改善变压器绝缘性能,延长变压器使用寿命。研究结果表明:采用有效预防措施可显著减少变压器绝缘老化风险,对变压器安全运行与检修提供理论指导与技术支持。

基于改进SVM的特高压变压器局部放电故障自动检测方法

针对特高压变压器局部放电故障的自动检测问题,传统方法通常独立针对异常区域进行实时核验,效率较低且误识率高。因此,提出了基于改进SVM的特高压变压器局部放电故障自动检测方法。该方法通过多层级方式提取变压器局部放电故障特征,强化检测效率,并设计多层级检测故障树。随后,构建改进SVM模型,结合迁移学习实现自动检测。测试结果显示,本方法具有更低的检测误识率,证明其具有高效性,可有效提升检测精度。

世界首台高海拔特高压变压器交接试验完成

近日,在位于海拔3450米的四川省甘孜州康定市呷巴乡甘孜1000kV特高压变电站,国网四川电科院开展的2号主变B相负载试验顺利通过,标志着世界首台高海拔1000kV变压器交接试验完成。作为川渝特高压交流工程的起点站,甘孜1000kV变电站是我国首个高海拔交流特高压变电站。川渝1000kV特高压交流工程建成后,我国西南电网的主网架电压等级将从500kV提升至1000kV,每年将输送清洁电能超350亿千瓦时,可有力满足电源多元开发送出需要,有效承接来自西北、西藏等地的电能,大幅提升成渝地区双城经济圈的整体电力保障能力。1000kV特高压解体组装变亚器首次在本工程中应用。

基于BPD型变频电源的特高压变压器局部放电试验研究

本研究旨在深入探究基于BPD型变频电源的特高压变压器局部放电试验。为了实现这一目标,建立了一套局部放电测试系统;该系统基于BPD型变频电源,能够对脉冲最大幅值、脉冲重复频率和脉冲功率进行精确测量。首先,发现脉冲最大幅值、脉冲重复频率和脉冲功率在不同加压持续时间下均呈现出一定的变化规律。这些参数的变化趋势表明,随着电压的升高,局部放电现象的强度和规模逐渐增大。此外,实验中还发现,随着外加电压的升高,重复频率呈现先上升后下降的趋势,这一现象可能与局部放电现象的非线性特性有关。本研究不仅提供了对特高压变压器局部放电现象的深入理解,还为实际工程应用中的技术难题提供了有效的解决方案。通过系统的测试和分析,可以准确地评估变压器的绝缘性能,预防设备故障,提高电网的安全性和稳定性。

特高压变压器模型漏感参数的稳态识别方法

针对变压器参数辨识算法在系统稳态运行时变压器绕组参数具有不可辨识性的特殊问题,本文提出了全新的参数辨识算法模型和基于自相关函数统计量的参数辨识结果判别标准。并使用EMTP仿真工具,依据动模实验室特高压输电系统,搭建了特高压输电系统仿真模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行时的各种运行状态,验证了在各种工况下,基于新模型的参数辨识算法都能够精确辨识出变压器绕组参数的真实值。

超高压变压器铁芯硅钢片磁致伸缩力数值计算

超高压电力变压器本体振动噪声主要来源于铁芯磁致伸缩,为了准确计算变压器铁芯磁致伸缩效应,提出了基于磁致伸缩力–热应力比拟的数值计算方法。首先采用ANSYS有限元分析软件建立电力变压器3维瞬态电磁场数值计算分析模型,通过求解提取铁芯每个节点不同时刻的的磁密值;其次根据磁致伸缩力–热应力的比拟,加载试验测得的硅钢片磁致伸缩特性曲线,计算得到铁芯不同时刻各个节点的磁致伸缩力;然后将铁芯磁致伸缩力导入到结构场和声场计算模型中,求得铁芯本体的振动位移及其声压分布;最后对通过减小磁密来降低铁芯本体振动噪声的效果进行了分析,并对比了不同磁密下铁芯本体振动噪声的强度与分布,证明了该方法的有效性,对比结果表明铁芯磁密降低0.05 T,其声压最大值降低约1.26 d B。

特高压变压器直流偏磁计算及无功功率特性分析

针对变压器的直流偏磁问题,分析了特高压变压器直流偏磁时无功损耗的响应机理,给出无功损耗计算方法,进行无功损耗特性分析。采用增加串联电阻的方法,提高计算电流中直流分量的计算精度。结合电压补偿,消除增加串联电阻后导致的电压下降问题。根据特高压变压器的实际参数,建立变压器的场路耦合模型,进行特高压变压器不同直流偏磁电流下的仿真计算。研究表明,变压器直流偏磁时,励磁电流波形严重畸变。随着直流偏磁电流的增加,特高压变压器的空载无功功率逐渐增加,直流偏磁电流超过一定范围后,无功功率随着直流偏磁电流的增加近似呈线性增加。相同直流偏磁电流时,负载下的无功功率明显大于空载下的无功功率。相比于无直流偏磁时的无功功率,相同直流偏磁电流时,空载与负载下的无功增额大体相同。

基于磁制动原理的特高压变压器励磁涌流快速识别

针对特高压大容量三相分体变压器差动保护,提出一种基于磁特性的励磁涌流快速识别新方案,该方案充分考虑了特高压变压器端部接长距离输电线路的实际特点,配合自适应数字低通滤波器计算变压器等效瞬时磁阻,有效解决了内部故障时由于变压器模型简化造成的计算误差问题。根据内部故障和励磁涌流时等效瞬时磁阻的不同变化特征,能够在10ms识别出励磁涌流,同时还考虑了内部故障TA饱和的影响,能够保证在TA严重饱和情况下做出正确判断。该方案识别速度快、可靠性高、整定方便,具有广阔的工程应用前景。实验结果验证了其快速性和可靠性。

特高压变压器线圈及其出线装置的电场计算与优化

特高压变压器的绝缘设计对变压器的单台极限容量和运行可靠性具有决定性意义。对变压器进行电场分析,控制各处油隙的电场强度远小于起始局部放电电场,是特高压交流变压器绝缘设计的重要内容。将自编优化程序与商用有限元软件通过接口方法,实现电场的全局优化。

特高压变压器交流耐压及局部放电试验装置

综述了国内外特高压电力变压器交流耐压和局部放电试验装置的现状;以武汉高压研究院特高压试验基地1 000 kV变压器的试验数据为参考,提出了特高压电力变压器的交流耐压和局部放电的试验方法和试验电路。论述了装置中变频电源和高压电抗器的设计方法;进行了750 kV电压等级超高压电力变压器的交流耐压和局部放电试验,对试验数据进行了分析。试验结果证明了该试验装置及试验方法的合理性,同时表明该试验装置具有可靠性高、安全性好、实用性强的特点。

基于回路平衡方程和励磁电感的特高压变压器保护

谐波制动原理的变压器差动保护受谐波影响大,动作时间过长,难以满足特高压变压器保护的需求,针对此问题,提出了基于T型等效电路的特高压变压器保护方案。建立变压器T型等效电路模型,该模型不受变压器运行状态的影响,其参数能够唯一确定,并提出基于变压器等值回路平衡方程判据和等效励磁电感判据的保护方案。使用Matlab仿真工具,依据中国第一条特高压输电线路的系统参数搭建了特高压输电模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行的各种工况,验证了所提出的保护方案在特高压输电系统中运用的可行性。该保护方案不受励磁涌流的影响、动作速度快、灵敏度高。

1100 kV特高压变压器瓷套管地震作用破坏试验与分析

为了评估某型1 100 kV特高压(UHV)变压器瓷套管的抗震性能及其可能存在的抗震薄弱位置,对该套管进行了地震模拟振动台试验,获得了套管的动力特性及在不同地震动输入工况下的地震响应。试验结果表明,特高压套管自振频率较低,阻尼比小,其自身对地震动有较大的放大作用。在目标峰值人工波激励下,套管铸铝法兰下部连接套筒底板发生破坏,出现沿法兰加劲肋分布的裂缝且发生漏油,其破坏现象与汶川灾害中出现的套管破坏特征一致。发生破坏后,套管基频降低,阻尼比升高。对其破坏现象进行了分析,明确了该型套管的破坏原因。该型特高压变压器套管抗震设计薄弱位置位于其铸铝法兰与加劲肋连接处,应对此处结构进行优化以提高套管抗震性能。

特高压变压器差动保护研究(英文)

我国最高电压等级1000kV系统变压器由于电压等级高、容量大,其主接线方式和调压方式都与500kV变压器有着显著不同,这也决定了1000kV特高压变压器的差动保护配置与传统变压器差动保护有所不同。该文针对1000kV特高压变压器的接线方式和故障特点提出适合特高压变压器的差动保护配置方式,并在保护装置中实现,通过电科院动模试验验证,并在现场成功实际投入运行,证明了保护配置的正确性和有效性。

基于拉格朗日数乘法的高频高压变压器分布电容优化设计

高频高压变压器在电容器充电电源、脉冲强磁场系统、静电除尘等诸多领域有重要应用,为了提高变压器运行的可靠性,该文以减小高频高压变压器的分布电容和限制其损耗作为设计时的优化目标,并针对此目标提出了一种基于Lagrange数乘法的高频高压变压器分布电容的优化设计方法。并依据此设计方法绕制了一台输入电压500V,输出电压10kV,额定频率15kH z,额定功率为30k V×A的高频高压变压器。对所设计的变压器进行了仿真和实验,得到的分布电容和损耗与理论计算结果一致,且满足绝缘和损耗要求,验证了文中建立的Lagrange模型的准确性。将优化后的变压器与未优化的变压器进行充电对比实验,优化后的变压器充电速度更快,线性度更好,实验结果验证了该优化设计方法的有效性和可行性。

特高压变压器中压侧无功补偿运行电压特性分析

特高压变压器无功补偿配置有中压侧补偿和低压侧补偿两类,我国常用的低压侧无功补偿方案与国际相关标准采用的中压侧无功补偿方案不相符,在补偿效果与设备投资方面存在一些差异。文中针对国内研发的1000 kV特高压自耦变压器,从理论上分析了其运行时产生的无功损耗情况以及中/低压侧补偿对运行电压的影响。然后采用PSCAD/EMTDC软件仿真,分析了特高压变压器不同侧无功补偿时各侧母线电压的波动水平和补偿效果。结果表明:在主变中压侧无功补偿产生的电压波动较在低压侧补偿更低,对运行安全更有利,且可补偿的容量更高,补偿效果更好。

基于动态电感-励磁电流曲线的特高压变压器空载直流偏磁计算

为提高特高压变压器直流偏磁的计算效率,提出了一种基于L-i(动态电感-励磁电流)曲线的特高压变压器空载直流偏磁快速计算方法。通过增加串联电阻值,提高计算效率与稳定性。利用电压补偿方法有效消除增加串联电阻带来的计算偏差。为讨论L-i曲线方法与常规场路耦合算法的计算区别,根据特高压变压器的实际参数建立磁场模型,计算获得L-i曲线。与常规场路耦合算法相比,该方法根据电流大小通过三次样条插值计算获取动态电感值,无需返回磁场模型计算电感,可在较短时间内进行多个周期计算,提高直流偏磁的计算效率和精确性。