变压器油流带电度测试方法研究

作     者：王加程 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李庆民;孙树敏

授予年度：2007年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：超高压变压器 油纸绝缘 油流带电 单片机 测量与控制 

摘      要：在强迫油循环的变压器中，变压器油起着充当冷却介质和绝缘介质的双重作用。随着变压器电压等级和容量的提高，绝缘结构趋于紧凑化，介质绝缘性能普遍提高，油流速度增加，其副作用是加剧了油与固体绝缘表面的电荷分离，且减弱了油中游离电荷的泄放能力，引发高压、超高压变压器的油流静电带电现象，成为影响电网安全、稳定运行的关键问题之一。开展变压器油流带电的理论和实验研究，可为变压器的设计、制造、操作、运行和维护提供必要的参考依据，从而减少或预防变压器油流带电可能造成的危害。 油纸绝缘是产生油流带电的直接原因。研究和认识油纸绝缘的静电带电特性是有效解决油流带电问题的重要前提条件。本文的主要工作是在分析国内外现有研究成果的基础上，建立油纸绝缘静电带电性能的测试手段，即“过滤式油流带电度测试装置。该装置主要由流量测量与调节、微电流测量与显示等部分构成。 传统的涡轮流量传感器、节流式流量传感器、超声波流量传感器等，都无法满足小口径高粘度流体的测量，本文提出采用一种新型的光电式流量测量方法，并介绍了其工作原理。 大范围微电流的测量主要采用三种方法：运算放大器与数字电位器，单片可集成运算放大器与多路模拟开关，电阻网络与运算放大器。本文比较分析了三种方法的优缺点，并对第三种方法进行改进，提出了电压跟随式微电流测量方法。 流量的调节由可控制的电子式比例流量调节阀来完成，其控制信号由单片机输出，经电压／电流转换得到。 对两台变压器的油样进行了采样分析，实验结果表明，油流带电引发的静电放电电流对流速表现出较大的依赖性。 本文完成了基于单片机的油流带电度测量与控制系统，包括软、硬件设计。