文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
变压器在线监测与故障定位系统的研究与开发
姓名:张江
申请学位级别:硕士
专业:系统分析与集成
指导教师:李朝晖;王宏
20051201
华中科技大学硕士学位论文

摘要
变压器的局部放电监测是变压器绝缘监测重要的组成部分。本文在参考国内外已
有的关于超声波法局部放电监测的研究成果的基础上,结合中国长江电力股份有限公
司葛洲坝电厂“最优检修信息系统”项目下的“变压器故障监测”子项目,以实现监
测变压器内部局部放电和局部放电源定位为目标,以及时发现变压器内部故障为最终
目的,进行了超声波法局部放电在线监测系统的开发。
本文主要研究工作有以下几个方面:根据电力变压器内部局部放电信号的特点和
超声波本身的特点,选择合适的超声波传感器,从信号需求出发,进行信号调理单元
的设计;对电力变压器的绝缘结构进行分析,考虑局部放电定位算法的需要,对超声
波传感器在变压器上的测点布置进行研究;信号采集平台的实现;对局部放电信号进
行时域和频域上的分析处理,在时域上捕捉局部放电发生的时间,为定位法服务,并
且利用其统计学特征结合信号的频域特征,确定局部放电信号的真实可靠性;运用最
小二乘法,利用声电信号的时延,进行定位计算,得到局部放电源的坐标。
在现场和实验室进行了大量实验,监测系统可以比较准确的测量到变压器内部的
局部放电信号,并且在多个传感器同时测量到放电信号的情况下,计算出放电源的坐
标,坐标误差比较小。
系统开发的结果证明了超声波法在变压器内部局部放电在线监测和局部放电源
定位上的有效性,不过也表现出来超声波法对于变压器内部深处放电和多点放电监测
的不足,这些还有待进一步研究。

关键词:局部放电在线监测,超声波监测法,变压器绝缘结构,局部放电源定位,频
谱分析

I
华中科技大学硕士学位论文

ABSTRACT
The power transformer is an important equipment of power system and its partial
discharge (PD) monitoring and diagnosing are very importance for the security of power
system . Through consulting domestic and foreign documents about PD monitoring with
ultrasonic , a system is brought forward , which construct with the partial discharge
monitering system for power transformer based on ultrasonic . The system is based on the
program Condition Monitoring and Diagnosis System of Power Transformer which is a sub
system of the Hydro Power Plant Optimal Maintenance Information System cooperated
with the Gezhouba Hydropower Plant of China Yangtze Power Co. Ltd .
The paper consists such research works as bellow : Accord to the charecteristics of
the PD signal in transformer and the charecteristics of the ultrasonic , choose the sensor and
design the data processing circurt board . Analyzing the insulation structure of transformer .
considering the location method , select the suitable measure point . Realize the gathering
program . Use fequency method and time domain to process the ultrasonic digit singal ,
catch the PD wave