矿用干式变压器故障诊断和寿命预测技术现状及展望

干式变压器故障诊断技术通过对监测数据进行分析,能够实现信号特征提取、故障诊断、状态评估和寿命预测,提高干式变压器在井下运行的安全性,降低由于故障带来的损失。文章介绍了信号特征提取方法(频率响应法、小波变换法、堆叠自编码器)、故障诊断方法(贝叶斯网络、支持向量机、BP神经网络)、状态评估和寿命预测方法(交叉熵组合预测法、灰色理论、层次分析法)的研究现状,将几种方法进行对比,并对干式变压器故障诊断技术进行展望。

矿用干式变压器智能监测系统的设计

矿用干式变压器是矿井必需的装置,其运行情况决定着供电系统运行的可靠程度,关系着广大矿工的生命财产安全,故而一定要高度重视并密切关注其使用情况。在科学技术日异月新的背景下,智能监测系统在各个领域均获得了广泛应用,取得的效果较好,综合矿用干式变压器的现实运作情况,以促进其可靠运行为目标,探讨智能监测系统的设计方案,以供同行参考借鉴。

基于局部放电统计特征参量分析的矿用干式变压器绝缘状态评估

为了研究矿用干式变压器绝缘状态的评估方法,在恒温下对一台已经在煤矿井下无故障连续运行13 a、额定电压Un为10 kV、额定容量为500 kVA的矿用干式变压器进行了恒温电应力加速老化试验,老化期间以1 d为周期在屏蔽室环境下测量了干式变压器的局部放电(PD)信号,以2 d为周期进行了工频耐压试验;提取了局部放电信号的统计参量作为基础特征量,得出了各统计参量对应的价量趋势(PVT)图。研究结果表明各统计特征量在老化前期数据比较平稳,老化中期斜率绝对值明显增大,而老化末期均有明显的转折点,并且其变化趋势有明显改变。最后,依此提出了利用局部放电统计特征量及其变化规律诊断矿用干式变压器绝缘老化状态的新方法。

基于流固耦合分析的矿用干式变压器温度场仿真

壁面对流换热系数是影响干式变压器换热分析和温度场计算结果准确与否的关键因素,但其值很难精确测量。为了更准确地计算壁面对流换热系数,提出了一种基于FEM的干式变压器流固耦合数学分析模型,同时采用Fluent对干变的3D温度场和流体场进行了仿真计算,分析了干变内部温度场的分布情况,并与解析结果进行了比较。在此基础上,分析了谐波、负载系数对干变谐波损耗及温升的影响,得到谐波损耗及温升与谐波次数、负载系数的关系。结果表明,考虑空气流场的流固耦合模型能准确分析变压器运行中的温升问题,同时指出干变谐波损耗和温升随谐波次数的增加而增大,并逐渐趋于平缓,且随负载系数的增大而急剧增大。这为变压器的定点监测提供了参考依据,有助于减少变压器的损耗,延长使用寿命,保证变压器的安全稳定运行。

矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统研制

针对传统的矿用干式变压器监测方法采用热电偶检测干式变压器内部温度而存在监测量单一,不能有效反映干式变压器绝缘实时状态的问题,提出了一种矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统的设计方案,介绍了系统整体结构和故障诊断方法,建立了干式变压器匝间绝缘故障类型库。现场调试结果表明,该系统运行稳定,可实现对矿用干式变压器的远程实时监测和故障诊断预警功能。

矿用干式变压器局部放电模式识别方法

为提高矿用干式变压器局部放电模式识别准确率,提出了一种矿用干式变压器局部放电模式识别方法。首先,采用正交匹配追踪算法对原始局部放电信号进行去噪,最大程度保留原始局部放电信号的有用信息;然后,通过自回归模型提取去噪后局部放电信号的自回归系数特征;最后,将自回归系数特征输入随机森林集成分类器对局部放电模式进行识别。实验结果表明,该方法平均识别准确率达98%。

温度对矿用干式变压器Nomex绝缘频域介电响应特性影响的研究

为研究温度对矿用干式变压器Nomex绝缘频域谱特性的影响,设计了在不同温度下矿用干式变压器Nomex绝缘试样的频域介电谱(FDS)试验,比较了不同温度下Nomex试样的复介电常数频域曲线变化,并采用带直流电导修正的双弛豫Cole-Cole模型对试验数据进行了拟合,分析了温度对介电模型参数的影响。结果表明:温度对矿用干式Nomex绝缘的FDS曲线变化趋势有显著影响。

矿用干式变压器绝缘状态评估方法分析

矿用干式变压器在恶劣使用环境,业务现场情况复杂、多变,缺乏有效的变压器绝缘状态评估方法,导致变压器运行状态检测困难。人工检修维护容易导致设备出现过度维护和维护盲区等问题,不仅造成资源浪费,还存在安全隐患。为了得到有效的变压器绝缘状态评估方法,提高变压器运行的可靠性。分析了矿用变压器绝缘老化原因,并采用绝缘参量和极化指数等建立分层评估模型,并用加权平均对绝缘参量进行修正,建立了完善的绝缘状态评估方法体系,可以满足实际业务需求。

基于混合神经网络的矿用干式变压器故障诊断研究

我国矿井地质情况复杂多变,目前矿产生产过程中仍然事故频发,其中供电系统运行故障、电路起火等原因引起的事故占比不小。因此,保障矿井供电安全,建立矿井供电系统故障诊断系统是矿产安全生产的关键所在。矿用干式变压器的正常运行是保障矿井供电系统的前提。本文分析了矿用干式变压器的常见故障,并设计了基于混合神经网络的矿用干式变压器故障诊断系统。

浅析矿用干式变压器运行状态与绝缘

矿用干式变压器常用于煤矿井下的供电系统,该变压器的安全性能对井下供电系统的连续性和稳定性有直接影响。针对矿用干式变压器使用场合和绝缘材料的应用分析,提出煤矿企业应展开矿用干式变压器运行状态及绝缘寿命评估方法的研究。

矿用干式变压器智能监测系统设计与应用

矿用干式变压器作为煤炭井下供电系统不可或缺的装置,其运行的安全稳定性能不仅关系着整个供电系统的正常运行,还与工作人员的生命安全息息相关,必须引起高度重视。近年来智能监测系统逐渐在各行各业得到了应用,取得了各界的一致好评,因此结合矿用干式变压器实际工作情况,开展智能监测系统设计与应用研究,对于提高矿用干式变压器运行维护水平具有重要的意义。

三相五柱式Dd0矿用隔爆型干式变压器的结构研究

介绍了一种三相五柱式Dd0矿用隔爆型干式变压器,分析了其所选用的铁心、绕组、夹件、高低压引线、壳体结构布局等,三相五柱式Dd0变压器的各项试验参数符合国家标准,并在某能源集团薄煤层矿井下运行,使用稳定可靠,可为同类型变压器的结构设计提供参考。

矿用隔爆型干式变压器故障预警系统设计

为保证矿用隔爆型干式变压器安全连续地运行,以矿用隔爆型干式变压器故障诊断预警系统硬件装置为基础,在LabVIEW平台下开发基于多源信息融合的矿用隔爆型干式变压器故障预警系统软件。实时采集电流、电压、温度及局部放电等矿用隔爆型干式变压器参量作为故障征兆信息,并提取各监测参量的特征量作为故障诊断系统的输入信息;设计基于RBF神经网络的故障诊断模块,综合诊断确定变压器的故障情况;设计故障预警界面,实时显示变压器的故障情况,并对潜在故障进行预警。矿用隔爆型干式变压器故障预警系统在山西晋城无烟煤矿业集团寺河二号井井下安装试运行结果表明,该系统可以实现对矿用隔爆型干式变压器多种潜在故障的在线预警。

矿用隔爆型干式变压器励磁涌流识别新方案

针对空载合闸矿用隔爆型干式变压器产生励磁涌流而造成保护装置的误动作,提出一种利用电流的瞬时频率变化率来解决该问题的新方法。建立3.3 kV矿用隔爆型移动变压站供电系统各种运行情况下的仿真模型,对提取的电流信号进行希尔伯特黄变换得到电流瞬时频率,对瞬时频率进行微分,根据微分值的特点提出新型保护判据。结果表明该判据能正确识别励磁涌流,可兼顾保护速度与保护精度。

矿用干式变压器综合检修策略综述

干式变压器因其良好的运行特性,在煤矿井下供电系统中占据着十分重要的地位。目前矿用干式变压器运行环境恶劣,工作现场存在诸多复杂和不确定性因素,一旦发生故障,将严重威胁到煤矿安全生产。为保证煤矿井下供电系统的安全可靠运行,亟需有效的综合检修策略及相关技术。基于以上问题,本文分析了煤矿井下的常见故障,从矿用干式变压器的绝缘故障诊断、运行状态评估以及绝缘寿命评估等方面进行了阐述,综述了国内外近年来在矿用干式变压器绝缘诊断研究领域内的最新进展,并预测了矿用干式变压器检修策略未来的发展趋势。

矿用隔爆型干式变压器铁轭固定方式的探讨

本文中通过多种方案对比,介绍了一种矿用隔爆型干式变压器铁心铁轭固定的新方式,并详细分析了此种结构的主要特点。

浅谈矿用隔爆型干式变压器绝缘设计

采用气隙模型分析了矿用隔爆型干式变压器的电场分布,对其主绝缘和纵绝缘进行工程设计,在绝缘结构设计方面提出了若干行之有效的工程处理方法.

干式变压器绝缘气隙放电特性研究

以矿用干式变压器绝缘纸内部气隙缺陷为研究对象,制作了含有气隙缺陷的绝缘模型,采用常规的脉冲电流法进行了恒压下的局部放电试验,统计了气隙放电测量信号随时间的变化趋势,分析了气隙放电的产生机理。结果表明:绝缘纸气隙放电的发展过程主要包括纤维毛刺烧蚀阶段、空气消耗阶段、放电发展阶段以及临近击穿阶段4个阶段,平均放电幅值与放电次数随着气隙放电的发展均表现出先增大后减小再增大的趋势,为矿用干式变压器绝缘状态评估与故障诊断提供了一定的理论依据。

矿用隔爆干式变压器壳体的研制

介绍一种新型矿用隔爆型干式变压器壳体的设计与制造

基于联系度的矿用隔爆型干式变压器运行状态综合评估策略

针对矿用隔爆型干式变压器故障机理复杂及运行状态的不确定性问题,提出一种基于联系度的矿用隔爆型干式变压器运行状态综合评估策略。建立了变压器运行状态层次型评估指标体系,采用层次分析法,在变权模式确定各指标权重的基础上,引入劣化度指标,改善权重分配不合理性;利用联系度来处理运行状态的不确定性问题,结合置信度准则实现对变压器运行状态的综合评估。分析结果表明:基于联系度的矿用隔爆型干式变压器运行状态综合评估是有效的、可行的,为矿用隔爆型干式变压器从计划检修转变为状态检修提供了一种新的思路。