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第1章 绪论1

1.1研究背景1

1.2大型设备远程维护研究现状2

1.3变压器在线检测与故障诊断研究现状2

1.3.1变压器绝缘参数在线检测2

1.3.2变压器故障诊断4

1.3.3变压器状态评估10

1.4变流器在线维护与故障诊断研究现状11

1.4.1故障诊断技术简介11

1.4.2变流器故障诊断12

1.4.3变流器在线监测12

参考文献14

第2章 电能质量在线监测技术21

2.1电能质量参数的计算21

2.1.1电参量计算21

2.1.2谐波参数计算24

2.1.3功率参数计算29

2.2基于数学形态学的滤波器设计30

2.2.1数学形态学30

2.2.2基于二抽取的形态学低通滤波器31

2.2.3形态梯度故障检测38

2.3基于二维DCT的海量时序数据的压缩方法39

2.3.1离散余弦变换40

2.3.2数据压缩算法41

2.3.3数据重构44

2.3.4算法评估与仿真实例44

2.4三相不平衡和畸变条件下谐波与无功电流检测48

2.4.1 ip-iq算法分析48

2.4.2基于电压变换的ip-iq算法50

2.4.3数值仿真52

2.5电能质量分析平台56

2.5.1硬件设计56

2.5.2 DSP软件设计60

2.5.3单片机软件61

2.5.4硬件系统调试64

2.5.5电能质量分析软件界面67

参考文献71

第3章 变压器状态在线监测技术73

3.1概述73

3.2变压器油中气体在线检测75

3.2.1概述75

3.2.2气体在线检测原理75

3.2.3系统设计78

3.2.4控制系统设计83

3.2.5现场实验分析87

3.3变压器油中微水在线监测系统88

3.3.1概述88

3.3.2油中微水的间接测量原理88

3.3.3油中微水在线测量系统设计90

3.3.4油中微水在线测量实验91

3.4变压器容性设备绝缘在线监测系统92

3.4.1概述92

3.4.2在线监测原理93

3.4.3系统设计96

3.4.4电流传感器设计98

3.4.5介质损耗因数监测结果分析99

参考文献102

第4章 电力变压器状态维护与故障诊断技术104

4.1概述104

4.1.1故障综述104

4.1.2故障原因105

4.1.3故障类型105

4.2电力变压器的建模与故障仿真106

4.2.1电力变压器的数学模型106

4.2.2三相变压器内部故障建模108

4.2.3数值仿真与结果分析111

4.3预防性维护模型113

4.3.1可靠性基本概念114

4.3.2预防性维护模型类别116

4.3.3策略描述117

4.3.4模型构建118

4.3.5算例分析119

4.4基于PCA的变压器故障检查方法121

4.4.1 PCA统计过程监控模型121

4.4.2基于重构贡献的故障检测123

4.4.3仿真分析124

4.5变压器故障预测的研究127

4.5.1引言127

4.5.2基于灰色模型的变压器油中溶解气体浓度预测127

4.5.3基于PSO - LSSVM变压器油中溶解气体浓度预测130

4.5.4组合预测138

4.6基于混合知识表示的故障判断专家系统139

4.6.1专家系统总体结构139

4.6.2框架式知识表示140

4.6.3产生式规则的知识表示141

4.6.4推理机制142

4.7变压器状态综合评估143

4.7.1变压器状态量的确定144

4.7.2变压器状态分析与评分表144

4.7.3变压器状态评估模型145

4.8在线监测平台软件148

4.8.1系统总体设计148

4.8.2系统功能和数据设计149

4.8.3系统功能展示153

参考文献161

第5章 电力变流器远程维护技术164

5.1概述164

5.2整流电路故障的小波分形法165

5.2.1小波分形的奇异性检测165

5.2.2改进的关联维计算及故障检测算法166

5.2.3故障检测算法与仿真167

5.2.4整流电路开路故障信号的小波变换169

5.2.5故障特征的分数维171

5.2.6小结171

5.3逆变器故障诊断的小波神经网络法171

5.3.1逆变器故障编码172

5.3.2故障信号的提取和故障定位173

5.3.3算法仿真与分析175

5.3.4小结178

5.4电力变流电路状态维护专家知识库设计178

5.4.1专家知识的规则表示179

5.4.2装置维护知识库设计181

5.4.3诊断实例182

5.5一种基于任意波形匹配的故障诊断方法183

5.5.1逆变器中IGBT的故障描述183

5.5.2基于Huffman树支持向量机的周波故障波形分类184

5.5.3周波故障波形相似匹配189

5.5.4一个IGBT故障诊断实例195

5.6电力变流系统远程维护软件系统197

5.6.1总体设计197

5.6.2故障录波子系统199

5.6.3基于C/S的现场维护软件200

5.6.4基于Web的远程维护软件211

参考文献216

第6章 变电站高压装置维护规程218

6.1主变压器218

6.1.1主变压器的巡视检查要求218

6.1.2 #1主变压器冷却装置正常运行方式及投退操作要求219

6.1.3 #1主变压器允许过负荷能力及处理要求222

6.1.4 #1主变压器停送电操作和并解列操作过程的一般要求222

6.1.5 #2主变压器风冷控制系统功能222

6.1.6冷却风机、油泵的控制回路223

6.1.7 #2主变压器总控柜配置224

6.1.8 #2主变压器分控柜配置225

6.1.9 #2主变压器冷却系统的运行225

6.1. 10 #1和#2主变压器TCSS型无载开关操作与运行225

6.1. 11 #1和#2主变压器OV - A22型突发压力继电器225

6.2高压开关226

6.2.1开关及其操作机构配置情况227

6.2.2开关的巡视检查要求227

6.2.3开关的运行操作规定228

6.2.4开关的开断能力229

6.3高压隔离开关230

6.3.1隔离开关的巡视检查要求230

6.3.2隔离开关的正常操作要求230

6.4电流互感器231

6.4.1互感器投运前的检查项目231

6.4.2电流互感器的巡视检查要求231

6.4.3对电流互感器进行特殊巡视情况232

6.4.4电流互感器注意事项232

6.5电压互感器232

6.5.1电压互感器投运前的检查项目232

6.5.2电压互感器的巡视检查要求232

6.5.3电压互感器注意事项233

6.6阻波器耦合电容器233

6.6.1阻波器的巡视检查项目233

6.6.2耦合电容器的巡视检查项目233

6.6.3耦合电容器的试验项目233

6.7低压电抗器234

6.7.1电抗器的验收项目234

6.7.2低抗的正常巡视项目234

6.7.3值班员应对低抗进行特殊巡视的情况234

6.7.4在额定频率时的过励磁运行时间规定235

6.7.5低抗运行时允许温升及温度235

6.7.6低抗的操作要求及注意事项235

6.8电力电容器236

6.8.1电力电容器投入运行前的检查236

6.8.2电容器的正常巡视、监视要求236

6.8.3电容器运行注意事项236

6.9防雷及接地设备237

6.9.1概述237

6.9.2防雷设备及接地装置正常巡视和监视要求237

6.9.3接地装置的巡视检查项目237

6.9.4雷击及过电压发生后应检查项目237

6.9.5避雷器正常检查和维护项目238

6.9.6避雷针的检查项目238

6.9.7金属氧化锌避雷器修试校管理238

6.10母线238

6.10.1一般规定238

6.10.2巡视检查项目239

6.10.3母线检修后的验收239

6.11电力电缆239

6.11.1电力电缆的正常巡视检查项目239

6.11.2装避雷器的电缆还应检查避雷器是否完好239

6.11.3电力电缆运行注意事项240