关键词： 变压器   加权核主成分分析   故障诊断   溶解气体分析   指数分布优化算法   极端梯度提升  

摘要： 针对变压器故障的特点,将加权核主成分分析技术与IEDO-XGBoost相结合,提出了一种新的变压器故障诊断模型。该方法主要将溶解气体分析技术与无编码比值法相结合,获取变压器的故障特征,利用WKPCA对其进行降维处理,并将归一化处理后的故障样本数据作为IEDO-XGBoost模型的输入,输出变压器故障诊断类型及其诊断准确率。选取20维变压器故障特征数据进行WKPCA降维处理,加快了模型的收敛速度;采用自适应正余弦策略和高斯变异策略对指数分布优化器算法进行改进,并用10个典型测试函数对改进后的指数分布优化算法性能进行了测试,结果表明改进后的指数分布优化算法具有更快的收敛速度和全局搜索能力。然后,利用改进的指数分布算法来确定XGBoost模型中的多个最优参数。仿真结果表明,该模型的诊断准确率为91.82%,分别比EDO-XGBoost、NGO-XGBoost、GJO-XGBoost、GWO-XGBoost和WOA-XGBoost故障诊断模型高2.73%、3.64%、5.46%、8.18%和10.91%,验证了本文所提方法能够有效提高变压器故障诊断性能。

关键词： 变电站变压器   冷却油   流速测量   超声波时差法   高精度时间测量   蓝牙通信  

摘要： 针对变电站变压器冷却油流速的高精度测量问题,设计一种基于超声波时差法的非接触式油体流速无线监测系统。产生中心频率为1 MHz的高功率脉冲信号,驱动压电式陶瓷超声波换能器向冷却油发射连续超声波;对超声波回波信号进行放大、滤波和整形后,采用高精度时间测量芯片FS1022测量初始脉冲信号和调理后的回波脉冲信号的时差,通过计算顺流和逆流时差得到流速,并将数据通过低功耗蓝牙发送至云端。实验结果表明:系统的通信范围在15 m内时数据包投递率高于90%;在直径为50~150 mm的铸铁管道中,超声波传播时间的测量误差小于1%。所设计的冷却油流速测量系统测量精度高、速度快,且具有安装方便、不受流体电导率影响的特点,具有较高的应用价值。

关键词： 电力电子技术   变压器   电子设计  

摘要： 为提高电力系统的效率和质量,研究了电力电子技术在变压器中的应用。首先,对电力电子变压器的工作原理进行分析;其次,设计基于电力电子技术的变压器,主要包括电压波动与闪变、机械型有载分接开关、有载调压装置、串并联纵向转换损耗(longitudinal conversion loss,LCL)回路控制等。最后,对设计的变压器装备进行应用分析,结果表明在变压器设计中使用电力电子技术,能够提高电力系统的运行效率和用户用电体验。

关键词： 高海拔   变压器   均压环   电场分布   电晕放电   毛糙问题  

摘要： 特高压变压器在投运前需要进行严格的交接试验以保证其能安全可靠运行,而变压器上均压环的均压能力会影响交接试验的准确性。高海拔环境下均压环结构出现问题时其均压能力会发生变化,因此研究设计面对不同状况都能有良好均压能力的均压环尤为重要。文中首先采用COMSOL软件搭建了500 kV变压器耐压试验回路三维模型;其次研究均压环的管径、环径和环间距变化对均压环均压能力的影响;最后研究均压环在毛糙状态下的均压能力变化。研究发现在均压环管径和环径增大或环间距减小时,均压环均压能力会增强,其中管径改变带来的影响最大;均压环为毛糙表面时其均压能力会显著下降,其中粘附圆锥颗粒时均压能力下降最显著,凹陷时下降最少,说明均压环表面越平整,均压能力越好。该研究能为高海拔特高压变压器均压环设计相关工作提供一定帮助。

关键词： 变压器   放电阶段   信号特性   检测方法   快速检测  

摘要： 变压器爆燃事故的发生大多源于其内部绝缘缺陷的局部放电,并逐渐发展至火花放电和电弧放电,造成巨大的经济损失。研究内部放电信号特征及其快速检测方法对保障电力变压器安全可靠运行具有重要意义。国内外学者围绕变压器内部绝缘缺陷放电特性及检测方法开展了大量研究工作。为此从局部放电、火花放电和电弧放电3个阶段综述了相关研究成果,对不同放电发展阶段的脉冲电流、电磁波、声、光以及化学产物等理化特性进行了总结分析,同时概述了基于不同信号的检测方法和对检测设备的要求,并对比了不同检测方法的优缺点,最后提出了对于变压器绝缘缺陷放电发展检测的研究展望。该文对进一步深入研究油中放电信号特征提取、快速检测以及变压器主动保护技术具有指导意义。

关键词： BPD型变频电源   特高压变压器   局部放电试验研究  

摘要： 本研究旨在深入探究基于BPD型变频电源的特高压变压器局部放电试验。为了实现这一目标,建立了一套局部放电测试系统;该系统基于BPD型变频电源,能够对脉冲最大幅值、脉冲重复频率和脉冲功率进行精确测量。首先,发现脉冲最大幅值、脉冲重复频率和脉冲功率在不同加压持续时间下均呈现出一定的变化规律。这些参数的变化趋势表明,随着电压的升高,局部放电现象的强度和规模逐渐增大。此外,实验中还发现,随着外加电压的升高,重复频率呈现先上升后下降的趋势,这一现象可能与局部放电现象的非线性特性有关。本研究不仅提供了对特高压变压器局部放电现象的深入理解,还为实际工程应用中的技术难题提供了有效的解决方案。通过系统的测试和分析,可以准确地评估变压器的绝缘性能,预防设备故障,提高电网的安全性和稳定性。

关键词： 中频变压器   铁心损耗   空载损耗   电磁场   温度场   超薄硅钢   磁-热耦合  

摘要： 基于中频变压器磁耦合的电力电子变压器是新型电力系统中的关键装置。考虑频率对超薄硅钢磁化及损耗特性的影响,基于电磁场与温度场间接耦合的计算方法,对一台40 kV·A/400 Hz超薄硅钢中频变压器不同频率条件下铁心的电磁场与温度场分布进行求解,并开展变压器模型的空载实验,得到不同频率下的空载损耗和温升分布。通过仿真与实验数据的比较,误差均在允许范围内,验证了磁-热耦合分析的准确性,为中频变压器铁心散热和材料选择提供参考依据。

关键词： 微磁变压器   低温共烧铁氧体(LTCF)   应用  

摘要： 针对传统绕线变压器体积大、高度高、可靠性低等问题,介绍了采用低温共烧铁氧体(LTCF)工艺实现的新型微磁变压器,可解决传统变压器发展遇到的诸多问题,大幅度降低体积,提高可靠性。典型应用于信号隔离、高电压电源、微小功率DC/DC电源等系统。重点讨论了LTCF微磁变压器应用于高电压电源时的输出电压、工作模式、吸收钳位电路设计等问题。

关键词： 顶管机   供电方案   电压降   线路损耗   变压器   高压电  

摘要： 顶管机作为非开挖工程使用的大型机械设备,其主机功率较大,而其供电端通常又距离其大功率用电端较远,在工程施工中容易出现供电质量下降,导致设备无法正常工作,影响施工进度的问题。本文根据顶管机的设计参数、掘进距离、使用工况及工作环境,设计3种顶管机供电方案,计算给出每种方案适用的条件,制定切实可行、安全、合理的供电方案,提高供电运行质量,计算并论证相应工况下供电方案的适用性、合理性,旨在为顶管施工的质量和进度提供保障。

关键词： 磁致伸缩力   直线移相变压器   电磁振动  

摘要： 直线移相变压器作为一种新型电能变换装置,具备任意角度移相、拓展性强等优点,应用前景广阔。但直线移相变压器运行时噪声较大,研究其电磁振动与噪声对变压器设计及减振降噪具有重要意义。本文从直线移相变压器噪声产生的源头之一磁致伸缩效应入手,在COMSOL Multiphysics平台建立有限元模型,对其开展电磁-结构-声场联合仿真。首先对直线移相变压器进行瞬态电磁场分析,计算其磁场分布情况;随后将瞬态电磁场计算结果与变压器结构耦合,进行谐响应分析,得到振动加速度频谱;最后将变压器的边界振动加速度耦合到空气域,求解空气域的声压场,分析得到直线移相变压器周围噪声的分布。结果表明,磁致伸缩力确实会引起直线移相变压器共振,产生固定频率的电磁振动与噪声。