基于纳秒级IFRA方法的变压器绕组变形检测研究

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1、硕士学位论文基于纳秒级IFRA方法的变压器绕组变形检测研究变形检测研究作者姓名黄晶晶学科专业电力系统及其自动化指导教师唐文虎教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月InvestigationofNanosecondImpulseFrequencyResponseAnalysisforPowerTransformerWindingDeformationandDisplacementDetectionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterofPhilosophyCandidat

2、e：HuangJingjingSupervisor：Prof.TangWenhuSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM412学校代号：10561学号：201520111041华南理工大学硕士学位论文基于纳秒级IFRA方法的变压器绕组变形检测研究作者姓名：黄晶晶指导教师姓名、职称：唐文虎教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：变压器故障检测与诊断论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：2018年6月2日学位授予单位：华南理工

3、大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：管霖委员：吴青华、温柏坚、唐文虎、荆朝霞华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：2018年4月15日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论

4、文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于年月日解密后适用本授权书。不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识

5、资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：2018年4月15日指导教师签名：日期：2018年4月15日作者联系电话：电子邮箱：联系地址（含邮编）：摘要电力变压器是电力系统中最重要的设备之一，据统计，我国变压器各类故障中，由抗短路能力不足导致的绕组故障是引发变压器事故的首要原因。绕组变形是绕组故障最初的症状，且会累积，如能尽早发现绕组微小变形，防止变形加深，对于预防变压器事故，保障电力系统安全稳定运行有重大意义。目前，变压器绕组变形检测仍处于离线阶段，为及时发现变压器绕组微小变形，

6、有必要实现在线监测。纳秒级脉冲频率响应分析法由于速度快，频带宽有较好的应用前景，但目前相关研究较少，技术仍不成熟，其频率分辨率较低，激励脉冲波形参数、采样参数，缺乏设置标准和依据，其可靠性、灵敏性及重复性还未得到充分的实验验证。本研究针对纳秒级脉冲频率响应分析法在变压器绕组变形检测中的应用，主要做了以下工作：（1）提升了该方法的频率分辨率。阐明了基于快速傅里叶变换的纳秒级脉冲频率响应曲线噪声减弱与分辨率提升之间的矛盾，分析了频率响应曲线噪声的影响因素，综合采用间接方法，即调整激励脉冲参数，采样参数的方法，及直接方法，即引入去

7、噪算法，具体的，基于曲线上谐振点分布和噪声幅值变化，设计了分频段分层小波阈值去噪方法，在保障有较高的频率分辨率的前提下降低曲线上噪声，使频率分辨率得到有效提升；（2）对纳秒级脉冲频率响应分析方法的实用性进行验证。为验证其可靠性、灵敏性，在一台三相干式配电变压器上模拟了三种程度的轴向位移故障，与实践中广泛应用的扫描频率响应分析法进行对比检测。为了验证该方法的重复性，时隔30天，再次在检测环境基本不变的条件下运用该方法进行检测。引入统计参数对实验结果进行分析。关键词：电力变压器；绕组变形；纳秒级脉冲；频率响应分析IAbstrac

8、tPowertransformerisamajorapparatusinapowersystem.Accordingtostatistics,windingfaultscausedbyshortcircuitcurrentsduetowindings’lackofmechanicalstr