传递函数拟合算法及其在变压器绕组变形诊断中的应用

提出了利用网络的实测数据拟合其传递函数的实用算法。本算法是基于当某极点的实部较小时，该极点对网络传递函数的作用区域集中于其虚部附近，所以利用其虚部近的测量数据可以较准确的拟合同该极点。对拟合结果使用高斯－赛德尔型迭代法进行修正可以进一步改善所得结果。对几组变压器的实测数据所做的计算证实了所提出的算法，此外对传递函数的拟合在变压器绕组变形中的可能应用进行了探讨。     

短路冲击下变压器振动频响函数研究

针对离线测试方法无法对遭受短路冲击后的绕组状态进行在线评估和诊断的问题,提出了一种利用冲击电流下绕组振动的频响函数来表征绕组机械状态的方法。该方法利用振动信号和冲击电流构建了单输入多输出的振动系统,通过自功率谱密度函数获得短路冲击下变压器绕组振动的频响函数,并利用相关系数对多次短路冲击下绕组振动频响函数的相关性进行分析。对一台220kV变压器短路冲击试验的研究结果表明,在多次短路冲击中,不同频响函数间的相关系数与相电抗的偏差之间存在一定的负相关关系,即相关系数随相电抗的偏差增大而降低,相电抗偏差越大,相关系数越低。该方法可以利用短路故障时的录波信息,通过绕组的振动频响函数和两次短路冲击的相关系数来表征变压器绕组的机械状态。     

变压器套管容性故障对频响曲线的影响

为了研究套管容性故障对频响曲线的影响,以频率响应分析法为理论基础,建立了检测变压器绕组变形的测试系统,以套管电容性故障为例,引入相关系数作为判据,对发生套管电容性故障的变压器进行测量,并从理论上分析了激励源位置分别为套管导杆和末屏时的频响曲线变化情况。试验结果表明:频率为1kHz~1MHz时,通过导杆注入扫频信号得到的频响曲线对套管电容性故障并不敏感,基本不会发生改变;利用末屏注入信号时,该故障对频响曲线的影响较大,会出现频响曲线全频段的幅值升高,并在频率为1~25kHz时最为明显,使得相关系数出现较大偏差,造成对变压器绕组状态的误判,且该变化与绕组故障时的情况并不相同,具有较强的可辨识性。     

用结构参数法研究变压器绕组变形判据

为准确判断变压器在短路后的绕组变形情况,对频率响应法的测试和判定标准进行了研究。采用变压器绕组等效电路模型,研究绕组承受出口短路电动力作用、发生变形后电路特性的变化。提出了研究绕组变形的结构参数法。针对变压器绕组发生不同形式和程度变形后的结构变异,进行等效电路参数变化的分析,计算由此引起的变压器绕组频响谱线的变化,用谱线的均差方根值作为判断绕组变形程度的依据,给出测试和判断标准,并且得到了一些现场实例的验证。     

基于谐振点数学指数的电力变压器绕组变形的诊断方法

频率响应分析法是检测电力变压器绕组变形的常用诊断方法之一。近年来,频率响应分析法的检测流程趋向标准化;但寻求合适的算法对频响曲线数据进行量化分析仍需深入研究。根据电力变压器绕组变形前后的频响曲线中谐振点的变化,获取所提出的数学指数变化规律,探究合适的数学指数对频响曲线数据进行量化分析。研究表明:在基于谐振点的数学指数中,谐振点偏移率IAD和IFD数值的正负性可综合诊断绕组变形的类型;加权函数值W_a和W_f可综合诊断绕组变形的程度。     

基于FRA的变压器绕组变形的分频段研究

变压器绕组在较高频率的电压作用下,每个绕组本身均可视为一个由线性电阻、电容、电感等分布参数构成的无源线性双口网络,通过对该双口网络的研究可以得到变压器绕组在各个频段的等效模型.频率响应分析(frequency response analysis,FRA)是变压器绕组分频段研究的主要方法.介绍了FRA的原理,分析绕组参数变化对不同频段频响曲线的影响,给出了变压器绕组在不同频段的具体等效模型.     

变压器绕组变形的在线监测研究

在电力系统中,变压器是整体系统的关键设备,一台大型电力变压器出现问题就会导致大面积停电,会造成严重的经济损失。在线监测能够正确及时的对变压器绕组变形进行监测,及时发现事故隐患,延长变压器的实际使用寿命,很大程度的防止由于变压器绕组引起的大面积停电。因此,对变压器的安全性、稳定性和可靠性提出了更高的要求。变压器绕组变形的在线监测方法有多种,该文简述了变压器绕组变形的多种检测方法,并探讨了传递函数法在变压器绕组变形在线监测中的应用。     

改进的低压脉冲法对变压器绕组变形的探测研究

为了保证大规模电力输送工作的质量和效率,提高电力输送设备的使用寿命,通过对电网内核心装置电力变压器的内部绕组进行了变形探测研究。根据以往常用的低压脉冲法与频响法的优缺点,提出了一种基于低压脉冲法的改进方法。利用纳秒级脉冲进行测量来诊断电力变压器内部绕组的状态,即采用持续时间为100～2 000 ns和上升沿大约10 ns的纳秒级脉冲发生器进行测量。通过在不同端子上进行对比测量,并根据不同端子间回波信号的差异来判断变压器内部绕组是否发生了形变。此种方法确保了良好的重复性和测量精度并改进了传统的低压脉冲法(Low voltage impulse,LVI)的缺陷。实验结果证明,开发的纳秒级脉冲源与针对变压器绕组变型的数值谱分析法,可以快速地得到变压器内部绕组的变型情况并且扩展了回波信号的频谱。     

纳秒脉冲法与频响法检测变压器绕组变形对比研究

为了能够检测电力变压器绕组的微小缺陷,提高压器绕组变形检测的灵敏度,降低误判率,该文设计并研制了纳秒脉冲激励单元及时频响应单元,开发出基于纳秒脉冲法的变压器绕组变形检测系统,并针对变压器绕组的匝间短路、线圈轴向移位等绕组缺陷进行现场实验测试,同时将纳秒脉冲法与频响分析法(Frequency response analysis,FRA)的测试数据进行对比研究。实验结果表明,纳秒脉冲法变压器绕组变形检测系统不仅能有效地检测出变压器绕组变形,而且比传统的频响分析法具有更高的检测灵敏度。     

振动频响分析法在大型变压器绕组变形检测中的应用

对一台220 kV变压器A相绕组前后相隔3天的扫频数据进行比较,并对C相绕组人为制造垫块脱落和绕组径向变形故障,以对比其故障前后的扫频结果.结果表明,振动频响分析法能够有效检测绕组变形故障,其重复性较好,且灵敏度比短路阻抗法更高.     

多变量系统子结构解耦零点和系统零点的特性

讨论了多变量系统子结构解耦零点，系统零点与系统整体解耦零点和系统零仍点的关系。结果表明子结构解耦零点和系统零点在最大子集意义上可由整体的解耦零点和传递函数阵零极点递阶描述并具结构分离特征。     

极点配置系统的品质评估

极点配置是一种控制系统设计的重要方法.系统品质取决于闭环控制系统的零极点位置(在S平面或Z平面上).虽然这个方法可用于全状态反馈控制系统或部分状态反馈系统,但至今很少讨论到零点对时间响应的影响的定量计算问题。根据预期时间响应与极点位置的关系,本文给出最优极点配置的选择与分部权系数的估计.     

RC有源滤波器CAD

本文报导了新研制的ＲＣ有源滤波器软件ＦＩＬＴ。它能根据用户指定的设计要求和选定的滤波器类型。自动确定阶数和零极点位置，分析并给出了频域的幅频和相频曲线及对价跃函数和冲击函数的时域响应特性；自动生成ＰＳＰＩＣＥ源文件，并直接用ＰＳＰＩＣＥ元件库中的运放进行特性模拟，ＦＩＬＴ不仅是有实用价值的工程设计软件，而且也是很好的计算机辅助教学软件。     

基于零极点配置理论的压力传感器动态特性补偿

针对爆炸冲击波压力传感器动态特性难以满足工程要求这一现实问题,运用基于白化滤波器的广义最小二乘法建立传感器的数学模型,并用零极点配置方法对传感器进行动态补偿。通过重复性试验得出:给附加极点配置合适的零点可以大大改善传感器的动态性能。最后通过补偿效果说明,与以往零极点补偿法只关注极点而忽略零点作用相比本补偿方法更具有理论和现实意义,且补偿效果令人满意。     

直线型频变耦合滤波器的矩阵优化综合方法

为了解决传统的直线型耦合滤波器不易实现有限传输零点问题,提出了一种直线型频变耦合滤波器的矩阵优化综合方法。该方法首先通过矩阵变换将直线型的频变耦合矩阵变换为非频变耦合矩阵,然后以全规范耦合矩阵的特征值为趋近目标构造目标函数,最后,通过梯度优化算法进行优化即可获得频变耦合滤波器的耦合矩阵。通过不同拓扑结构的直线型频变耦合滤波器的优化综合实例,分析了频变耦合的个数和位置对滤波器有限传输零点的影响。结果表明:有限传输零点的个数等于频变耦合的个数;在引入源负载直接耦合条件下,N阶直线型频变耦合滤波器最多能够实现N个有限传输零点。     

一种基于耦合矩阵的新型带通滤波器

提出一种新型的具有2个传输零点的微带带通滤波器(bandpass filter, BPF).该滤波器采用2个新型慢波谐振器,具有较宽的上阻带带宽.该滤波器设计简单,由于利用"N+2”耦合矩阵的方法而呈现出较高的频率选择性.测量结果表明,该滤波器具有良好的响应特性,在中心频率2.4 GHz处的插入损耗为1.66 dB,上阻带频率达到7.0 GHz.实测和仿真结果具有良好的一致性.     

正交频分复用系统中的一种部分频带干扰抑制方法

针对传统正交频分复用系统对部分频带干扰敏感的问题,提出了一种结合线性星座预编码的部分频带干扰抑制方法.该方法通过估计受到强干扰影响的子载波位置并将该类子载波接收信号置零来构造不含强干扰分量的判决统计量.利用线性星座预编码优异的分集特性,将该统计量用于检测可恢复发送数据且消除强干扰的影响.相对于已有的编码正交频分复用及载波干涉正交频分复用两种干扰抑制方案,该方法对部分频带干扰有更好的鲁棒性,在强干扰下没有误码率底限.仿真结果表明,当信干比为-10 dB时,该方法的误码率随信噪比增加迅速减小,在信噪比达到20dB时误码率可降至10-3.     

高选择性三通带三维频率选择表面的研究

提出一种双极化、高选择性的三通带三维频率选择表面(3D FSS).该3D FSS单元结构由四层方形介质筒组成,提供一个平行板波导(PPW)路径和三个方同轴波导(SCW)路径.由于每个SCW路径中两个相同短SCW谐振单元的电磁耦合,由SCW路径端面方形槽提供的原有单一谐振模式分裂为奇模和偶模谐振模式,产生了两个传输极点,由此形成了一个二阶通带,因此三个SCW路径能实现三个二阶通带.此外,由于不同路径之间的电磁波相位反相叠加产生了多个传输零点,提高了该FSS的频率选择性.为了解释该3D FSS的工作原理,研究了传输零极点处的电场矢量分布.仿真结果显示,所提出的3D FSS在横向电场(TE)和横向磁场(TM)极化模式下以0°到60°角度入射时具有稳定的频率响应,同时该3D FSS具有小通带比和较小的单元尺寸.