基于动态分频段FRA法的自耦变压器绕组轴向移位故障诊断

针对传统的频率响应分析(FRA)法无法识别自耦变压器绕组常见轴向移位故障的问题,提出基于动态分频段的FRA法:首先,搭建自耦变压器轴向移位故障模拟平台,获取不同轴向移位故障下绕组频响数据;其次,将幅频特性曲线波峰点与相频特性曲线C-L过零点频率相同的点作为预备分频点,同时将频响数据动态划分为多个频段,并绘制分频段极坐标图;然后,提取极坐标图的4个灰度梯度共生矩阵纹理特征和对应的归一化特征参数;最后,通过图形与特征的变化规律分析自耦变压器绕组的状态。试验验证结果表明:采用基于动态分频段的FRA法,生成的极坐标图数据点重叠情况得到改善,有利于图形分析和特征提取;不同绕组发生轴向移位故障时,各频段极坐标图变化趋势明显;同一绕组发生不同程度轴向故障时,极坐标图随故障程度增加差异呈变大的趋势;采用基于动态分频段的FRA法能准确区分自耦变压器轴向移位的故障绕组与故障程度,并能为自耦变压器现场故障诊断提供参考。     

高速铁路综合接地效果评价系统

以钢轨电位的降低程度为评价综合接地效果的指标,分析了钢轨电位与综合地线接地阻抗和分流系数的关系,开发了综合接地效果评价系统,研究了影响综合地线接地阻抗和分流系数的主要因素,对比了综合接地效果评价系统的理论结果与现场测试结果。分析结果表明：钢轨电位随着综合地线接地阻抗的增大而增大,随着分流系数的增大而减小;综合地线的选材...     

高速铁路电力贯通线并网技术研究

电力贯通线是高速铁路通信系统的核心供电线路,对于高速铁路正常运行起到至关重要的作用。但由于电力贯通线的输电可靠性在很大程度受上级电力系统制约,线路具有电容大的特点,绝缘水平和防雷措施方面相对薄弱,电力贯通线能否并网倒闸一直存在争议,目前国内外相关研究还很少。本文分析电力贯通线并网倒闸的原理及其安全性限制要求,针对杭深客运专线现场实测数据建立电力贯通线的电路模型,并在不同电压相位差和电压幅值比的条件下对一级贯通线进行并网暂态仿真,提出配电所应满足电压相位差-13°～13°和电压幅值比80%～120%的并网技术条件,为电力贯通线在工程上实现并网功能提供了理论依据。     

牵引负荷对介质损耗因数测量的干扰分析

对电气化铁路牵引负荷的冲击特性及其对高压设备绝缘老化的检测系统的影响进行分析,在对负荷进行定性讨论的基础上探讨了冲击性电流增量的幅值对电容型设备测量参数介质损耗因数的影响,以三相综合电流为基础,通过向量分析揭示了负荷电流变化对高压套管监测电流的干扰,建立了针对高压套管的简化冲击干扰模型。分析结果表明:受冲击电流幅值的影响,高压套管介质损耗因数变化呈现一定的规律性,但由于初始综合电流不同,不同组套管会具有不同的变化规律。根据现场测试,以湖东牵引变电所为例,对变压器高压套管特征数据在线采集、分析,验证该干扰模型。     

节能型卷铁心牵引变压器的研制与应用

牵引供电系统负荷为间歇性负荷,使得牵引变压器空载损耗成为系统主要损耗之一,为降低牵引供电系统运行损耗,提高其运行经济性,研究开发节能型牵引变压器具有重要意义。本文所述节能型牵引变压器以卷铁心结构为基础,采用V/X接线形式,重点研究了卷铁心结构及油道设置方案,主绝缘设计及过负荷温升控制方案,同时突破了大容量卷铁心卷绕、拼装、退火及其线圈一体化绕制等关键技术,是世界罕见的220kV级卷铁心牵引变压器。该样机通过了国家变压器质量监督检验中心试验,符合国家及行业相关标准,其试验结果与传统叠片式铁心牵引变压器相比,空载损耗下降44.2%,噪声值下降30.9%,节能降噪效果良好。     

基于放电特性的动车组乙丙橡胶电缆绝缘老化表征参量及灵敏性研究

搭建动车组乙丙橡胶(EPR)电缆绝缘放电检测系统,制备4组分别近似等效EPR电缆绝缘在90℃下运行960,1 920,7 680和15 360 h的绝缘样品,在柱板电极系统下对其进行局部放电测试,将放电过程分为放电起始、放电发展、放电平稳和放电激发(S1-S4) 4个阶段;计算正负半周放电总能量差ΔW,分析放电量q-相位φ归一化谱图的偏斜度Sk和正负偏斜最大相似度|ΔSk|min;对最大放电量qmax作改进型Z-score规范化,计算规范化正值z+的频数比例P (z+)和最大正值zmax。结果表明:老化程度较深的EPR电缆绝缘,ΔW在S3阶段之前波动更明显,且在S3阶段ΔW<0;表征参量Sk随放电发展呈现递减速度逐渐变缓的单调性,能明显区分放电阶段,但对EPR电缆绝缘老化程度反应不够灵敏;表征参量|ΔSk|min用于表征EPR电缆绝缘老化程度反应较灵敏,当S2和S3阶段的P (z+)及zmax表征参量辅助使用时,|ΔSk|min的灵敏性显著提高。     

间歇性重负荷工况下变压器套管介质损耗因数测量方法的改进研究

根据现场长期实测数据分析,大秦铁路牵引供电系统具有负荷幅值变化大、过载系数高和陡变性的间歇性重负荷特性,牵引供电系统负荷的变化对变压器套管介质损耗因数的测量产生影响,并且变压器套管接线等效电路的初始电流对负荷变化前后介质损耗因数的测量精度有干扰。采用Matlab/Simulink软件对变压器套管接线等效电路进行仿真,验证了分析结果的正确性。引入变压器套管接线等效电路初始电流对传统测量方法进行改进,确定矫正系数。运用改进后的测量方法对变电所变压器套管介质损耗因数进行测量,结果表明所得到的介质损耗因数测量值稳定、可靠和准确,有利于对变压器高压套管绝缘老化情况的准确监测。     

基于DGA技术的牵引变压器在线监测系统

为了确保高速铁路安全运行,实时监测牵引变压器运行状态,及时地发现牵引变压器内部故障具有重要的意义。文章在分析牵引供电系统运行可靠性要求和牵引变压器故障诊断要求的基础上,提出了基于DGA技术的牵引变压器在线监测的构想,并设计了相应的TTM-Ⅰ型牵引变压器在线监测系统,实现了对牵引变压器运行状态的不间断监测。现场运行数据与实验室数据的比较验证了该系统的有效性。     

变压器油中故障气体的复合预测方法

为了提高对变压器故障的预测能力，提出了灰色粗预测、自学习神经网络在线修正的复合预测法．此法是利用GM（1，1）模型初步预测油中溶解气体的浓度及变化趋势，通过分析故障气体组分之间的影响及气体浓度时间序列之间的关系确定修正参数，将初步预测结果与修正参数作为自学习BP网络的输入，从而完成预测结果的在线修正．该方法已用于实际变压器油中溶解气体的预测，结果验证了其有效性．     

牵引变压器绕组温升与油流的关联性

为明确牵引负荷下绕组温升与油流速度动态变化的相互跟随性,构建了牵引变压器温升试验平台,模拟各种负荷下绕组和铁心的生热及油流循环过程,并同步测量油温、绕组热点温度以及散热器油流速度.在此基础上,建立了对应的数值计算模型,仿真求解其温度场与油流场.研究结果表明:稳态时油流速度与绕组热点温度基本呈线性关系;阶跃负荷时油流速度有一个冲击回落的过程,油流速度冲击峰值受负荷作用时间和负载系数大小影响,达到峰值时间比绕组热点温度达到峰值迟10 min;连续冲击负荷下,冲击负荷之前的温度与流速只影响绕组热点温度的绝对值,对铜油温差基本无影响.