基于多传感器检测技术的变压器故障检测开题报告

1. 研究目的与意义

近几年来，随着电网分布的区域不断增多，电网规模也越来越壮大，输变电设备的数量也在不停的增加；与此同时，随着我国电力体制改革的不断深入，电力企业也在改善其服务质量，保证广大用户供电可靠性的同时，也在降低企业的运营成本。根据中国电力企业联合会统计的数据，2008年全年共完成电力建设投资6302亿元，同比增长11.01%；电源投资3407亿元，比上年增长5.61%；全年基建新增发电装机容量9202万千瓦；全年基建新增220千伏及以上变电容量23468万千伏安、输电线路长度41876千米。到2010年底，国家电网公司的电力变压器达到79万台，每年的需求大概为8万台。2011年我国在世界上首次研制成功特高压串补、特高压100万千伏安双柱变压器、40万千伏安升压变压器和150万千伏安大容量变压器、特高压63千安大容量幵关、特高压可控高抗以及特高压干式油气套管等设备。同年，投产110(66)千伏及以上输电线路5.49万公里、变电容量2.56亿千伏安，完成电网建设投资3019.2亿元。不断增长的装机容量和越来越大电网规模，对电网中的关键设备电力变压器和电力系统提出了更高的安全性和可靠性的要求。同时在世界范围内也形成了几大集团：原苏联有世界上最大的变压器公司，abb公司拥有29个电力变压器厂，英法gec-alshtom，日本各厂和德国tu集团。一个世纪以来，电力变压器国内外均已电磁感应为原理，硅钢片、电磁片和油浸纸绝缘为主体，一直未曾改变，只是在设计参数，工艺材料上有不断的变化。随着年代的推进，生产设备日益完善，因为各项技术参数越来越先进。

我国的大型电网停电事故时有发生，原因大多与电网设备本身存在的问题有关。为防止电气设备自身故障导致电网事故的发生，所以，采用在线监测与故障诊断技术来对电力系统运行状态进行监测与诊断，已成为发展方向，并引起人们极大的重视。加强电力系统状态在线监测及故障诊断技术的研究与开发，在使用中不断完善，使它真正成为防止电网事故发生的第一道防线。电气设备的状态在线监测与故障诊断对电力系统的安全、经济运行有着非常重要的意义。通过对电气设备状态进行在线监测，需要对其系统内部的多个参数进行监控，所以会使用多种传感器来实现这一目的。之后，对传感器输入的多个信号进行信息融合处理，可对整个设备运行的安全随时作出判断，同时还可以进一步预测它的未来的运行状态，从而能发现早期的潜伏性故障。所以对整个电气设备绝缘早期和突发性故障进行在线监测和诊断，对整个电力系统安全运行状态进行综合评估具有非常重要的意义。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，也是导致电力系统事故最多的电气 设备之一，其运行状态直接影响系统的安全性水平。因此，研究变压器故障诊断技术具有重要的现实意义。

在本课题中主要研究油浸式变压器的故障检测。设计内容主要以基于51单片机为主并配备多种传感的故障检测装置。

3. 研究的方法与步骤

为了实现这个课题的要求，在经过上网查阅资料并与同学交流分析后，将其硬件部分设计成如下图所示：

4. 参考文献

[2] 单片机应用的系统设计与产品开发[m]，冯建华等著.人民邮电出版社.2004

5. 计划与进度安排

2022.3.5—2022.4.1 查阅资料，撰写开题报告；

2022.4.2—2022.4.22 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；

2022.4.23—2022.5.6 设计电路原理图，编制应用程序；