Test and analysis of the influence of the transformer insulation resistance and dielectric loss

In view of long-term transformer insulation resistance and dielectric loss measurement, measurement and according to the national standard formula conversion values are not completely consistent, in this paper, a variety of transformers are studied, and the applicable scope of the conversion formula is discussed emphatically, combined with the test results are analyzed of transformer insulation resistance value to temperature and oiliness and dielectric loss tangent to temperature and oiliness, and puts forward suggestions on how to improve the insulation performance of transformer.

平板介质的微波分裂腔法介电常数测试技术

为实现微波频段平板类介质材料的介电常数的无损测试,研究了分裂式圆柱形谐振腔测试方法。介绍了分裂式圆柱形谐振腔的电磁场分析理论,采用模式匹配技术实现了介质加载条件下腔内电磁场分布的精确求解,得到了腔体谐振频率与材料介电常数之间的准确关系。在理论分析的基础上,制作了空腔谐振频率为10 GHz的分裂式谐振腔,并与前期研制的闭式谐振腔进行对比测试,介电常数实部测量结果相对误差小于1%。与国外同类产品进行对比测试,介电常数实部结果基本一致,损耗角正切测量结果更接近于文献参考值。因此,微波分裂腔法能够实现平板介质板材的无损测量,具有准确度高,使用方便等突出优势,可在微波频段内实现介电常数为1~20,损耗角正切为1×10-3~1×10-5,板材厚度为0.1~2.0 mm的各类平板介质材料介电常数的准确测试。

110 kV变压器介质损耗测量的应用与分析

天然气热电联产项目两台110 kV主变压器在安装及调试过程中,变压器交流耐压前需进行介质损耗的测量,对试验数据的异常进行分析,综合判断测量结果,经多次讨论与研究,最终符合主变耐压条件。准确分析判断试验数据,可以提前发现变压器整体或局部缺陷,减少大容量变压器在耐压试验或运行中的隐患,对于油浸式变压器介质损耗测量具有重要意义。

基于高精度DFT的介损数字测量方法

针对离散傅立叶变换 ( DFT)用于介损测量时因系统频率波动难以满足同步采样而产生泄漏误差影响基波相位测量精度的问题 ,作者分析了 DFT算法非同步采样造成的泄漏效应 ,采用加余弦窗的改进方式 ,提出了基于 Black-man- Harris窗的 DFT介损测量方法。数字仿真表明基于加窗 DFT算法的介损测量较原有 DFT算法计算精度显著提高 ,实际测量亦验证了该算法的有效性。

谐波分析法介质损耗因数测量的误差分析

用谐波分析法进行介损测量时 ,很容易受到系统频率波动的影响 ,从而降低测量的准确度。本文在分析该算法误差机理的基础上得出了频率波动下引起测量误差的两个主要因素 :信号初相角的差异和谐波干扰 ,并据此提出了解析变换和低通滤波两种信号预处理方法。数值仿真表明改进的谐波分析算法具有良好的效果 。

基于正交分解的介质损耗因数数字测量算法

首先概述了过零点电压比较法、谐波分析法等几种现有的介质损耗因数tanδ数字化测量算法的优缺点,分析tanδ的物理意义及其谐波条件下的定义问题。将电压与电流定义为欧氏函数空间的2个向量,利用正交特性将泄漏电流分解为相互正交的有功分量与无功分量,进而提出了基于正交分解的tanδ数字化测量算法及其简化计算公式。最后分别在电压无畸变、电压含谐波、电压频率波动、采样频率以及采样时间长度变化时,对文中提出的介损测量正交分解法进行仿真验证,并与谐波分析法进行比较分析。仿真结果显示,当电压频率波动与采样数据长度变化时,正交分解法的最大测量误差分别为谐波分析法的23.72%与5.35%;采样频率变化对2种方法的影响相同;在电压频率为50.5Hz时,tanδ实时测量值的波动幅度降低了110倍。该算法物理意义明确,计算简单,测量结果精确、稳定,可用于tanδ的离线测量与在线监测。

介质损耗带电检测数字化处理方法的研究

目前对介质损耗角进行带电检测通常采用快速ＦＦＴ算法，但这种方法在窗长不等于被测信号周期或其整数倍时，会出现“频谱泄漏”现象，从而使测量结果产生误差。文中介绍了一种采用数字滤波与相关技术相结合的新算法，较好地解决了这一问题。

电容型电气设备介质损耗角的在线监测

在线监测容性设备的介质损耗是判断其绝缘状况的有效手段。作者通过与容性设备末屏串联分压电容的方法提取工频电压信号,采用绝对测量和过零比较法相结合的新方法测量介质损耗角;对影响测量精度的相关问题进行了分析,并提出了解决办法;引入了横向比较法和趋势分析法等绝缘诊断策略。试验结果证明所提出的方法能满足测量的可信度、准确度和稳定度要求,可实现介质损耗角的在线监测。

“综合相对测量法”于介质损耗在线检测中的应用

针对目前介质损耗在线检测中存在的基准电压选取及环境因素影响等问题 ,提出了一种新的测量方法———“综合相对测量法”。经多年仿真研究和现场应用表明 ,这种方法确实能够有效地提高tanδ在线检测的准确度。

在线检测介质损耗角的矩阵束方法

介质损耗角是反映电容性电气设备绝缘状况的重要参数之一。为了准确检测介损角,提出了一种基于矩阵束算法的介损角在线检测方法。该方法兼具提取基波信号参数和抑制噪声干扰的功能,可以高精度提取基波电压、电流信号的初始相角,实现介损角的准确检测。大量仿真结果表明:信号频率、3次和5次谐波分量、直流分量、介损角真实值、采样频率及采样点数等扰动对矩阵束检测法基本没有影响;当信号的信噪比不小于25d B时,无需对原始信号进行预处理,就可以获得较高的检测精度,且检测速度较快。仿真分析结果验证了该方法在介损角在线检测中的可行性和有效性。

用加Hanning窗插值高阶正弦拟合法测介损角

电力系统频率偏离50Hz时常规的傅立叶变换用于频谱分析时易产生频谱泄漏和栅栏效应,使介损角计算产生误差。高阶正弦拟合法以信号的基波频率、谐波幅值和相角作为变量对信号进行拟合,该法能有效减轻谐波存在和频率波动的影响,精确测量电气设备的介损角。高阶正弦拟合法的关键是最小二乘的计算,通常使用傅立叶变换结果作为最小二乘法的初始值,当频率偏离50Hz较多时,傅立叶变换结果与谐波分析的真实值相差较大,将其作为初值的最小二乘计算量大,影响了高阶正弦拟合法的实时性。加Hanning窗插值谐波分析法通过加窗和插值能有效减轻频率偏离50Hz时的频谱泄漏和栅栏效应,且有快速算法较之傅立叶变换增加的计算量很少。为提高高阶正弦拟合法计算介损角时的实时性,将加Hanning窗插值谐波分析法的结果作为高阶正弦拟合法的初始值,所得初始值与精确值的差值减少,最小二乘法的迭代次数从2次减到1次,容性设备仿真信号的计算时间从约0.82ms减到约0.45ms,结果表明所提出的方法能有效减少介损角的计算时间,提高介损角测量的实时性。

用傅里叶变换测量介质损耗因数tan δ的软件同步算法

计算分析了当电网频率漂移时,通过传统的离散采样用快速傅里叶变换(FFT)计算电力设备的介质损耗因数tanδ时,由于硬件设计的采样周期不能随电网频率漂移而相应地改变,从而给tanδ测量结果带来严重的计算误差。提出了一种利用采样序列数据修正方法,这种方法通过检测信号的周期确定周期修正量,根据大于或小于0决定是增加或者减少采样周期来解决传统傅里叶计算方法的计算误差问题,文中阐述了算法的实现过程,并介绍了一种适用于实验室和现场的通过阻容变化改变相位角的简单而准确的模拟电路。计算机模拟和实测结果表明,文中提出的算法可很好地解决传统傅里叶方法测量tanδ的精度与稳定性不高的问题,在12位A/D精度、电网频率波动±0.2Hz条件下,数据经过修正计算后tanδ测量误差小于5×10-4,对提高tanδ测量精确度及稳定性有重要作用,可在目前广泛使用的微控制单元(MCU)中很好地实现。

变电设备在线监测技术中的同步采集触发方法对比分析

介质损耗角及功率因数角是电容型设备、氧化锌避雷器、干式空心电抗器在线监测技术中的常用特征参量,其测量精度主要受同步采集的触发时差制约。首先分析了基于相位测量的高压电气设备在线监测技术原理,对同步采集触发时差要求进行了验算;随后,结合智能变电站在线监测系统实际,分别对卫星授时、短距离无线广播触发、站控层IRIG-B码授时、电源电压辅助测量4种同步采集触发技术的设计方案和实现方法进行了研究;实验结果表明:卫星授时的同步采集精度最高;短距离无线广播触发方式结构简单,便于拓展;站控层IRIG-B码授时稳定性强,但布线复杂;电源电压辅助测量易受电网频率波动影响。为智能变电站在线监测设计提供了支撑。

绝缘介质损耗角的数字化测量研究

分析用过零比较进行数字化测量介损存在的误差因素。

小波消噪在容性设备tanδ在线测量中的应用

为提高在线检测tanδ的精度,提出了改进测量系统软件来分解消噪采集数据的方法。分析了tanδ的概念与干扰的成因后,阐述了用小波变换和正弦波参数法去除电磁干扰的数学原理并设计了数据处理的算法流程。仿真算例通过计算、比较小波引入前后测量值δ的误差证明小波技术改善原有消噪算法后可减小误差、提高精确度。

树冠中电波传播路径损耗的研究及模型的建立

运用随机介质中波的传播和散射理论,解出了电波经过树叶和树枝时散射场的表达式,然后利用平均场的近似方法,计算出电波经过树冠时传播常数的表达式,建立了树冠中电波传播路径损耗的数学模型。通过实验测量了常见树种的相关参数,并代入该模型进行了计算,计算结果与文献提供的测量值吻合较好。

一种在线监测绝缘介质损耗的方法

电气设备绝缘介质损耗的在线监测技术 ,一直是国内外学者研究的重点 ,尤其是监测的新方法 ,更是受人关注 ,目前 ,还未看到一种用于在线监测令人满意的方法。文中以电压、电流过零点相位差原理为基础 ,提出了一种用电压、电流波形积分的测量方法来在线监测电容型电气设备的介质损耗 ,文中详细分析和推导了数学计算公式 ,并用数字模拟仿真给出了计算结果 ,同时 ,阐明了系统频率、谐波含量和零点漂移等因素对测量带来的影响 ,给出了相应的误差曲线 ,提出了减小误差、提高测量稳定性和准确度的措施。作者认为积分测量法可以将小信号测量转换为大信号测量 ,在强电磁干扰环境中具有较高抗干扰能力 ,在用于在线监测时 ,能较为准确地测量出电容型电气设备的介质损耗。

热透波材料技术研究进展

热透波材料技术是高超声速飞行器实现通讯与精确导航的关键技术,文章从热透波材料体系、热透波材料热电行为和高温电性能测试技术等方面对热透波材料及其相关技术的发展现状进行了简要介绍。在材料体系方面,石英陶瓷及二氧化硅基复合材料是目前应用的主要材料品种,多孔氮化物陶瓷及陶瓷基复合材料是未来发展的重要方向。在热电行为研究方面,对典型氧化物、氮化物、氮氧化物材料热电行为规律及杂质离子对材料热电行为的影响等方面的研究获得重要进展,并获得试验验证。在高温电性能测试方面,近年来突破了1 600℃高温宽频测试关键技术,并获得了氧化硅熔融态介电性能实测数据,国外和国内已实现8 MW/m2热透波实时测试。

中间变压器对电容式电压互感器介损测量的影响

测量电容式电压互感器的一次绕组对二次绕组及地的阻抗特性时在某种接线方式下阻抗会呈感性 ,这将使电容式电压互感器的介损测量产生异常结果。当阻抗呈容性时对介损测量影响较小。文中详尽分析了各种不同的测量接线方式下中间变压器对电容式电压互感器介损测量产生的影响 。

数模混合最优相关滤波在介损在线测量中的应用(英文)

提出了在线介质损耗测量的包含加性、调制性噪声的信号数学模型。简要介绍了目前介损在线测量方法中存在的问题,进而提出了基于最优相关滤波理论,采用数字、模拟混合乘法技术实现的最优相关滤波的技术方案,论证了该方案是抑制加性、调制性噪声及高次谐波影响测量结果的最优化方法,并给出了实验结果。