基于Cole-Cole模型介電參量的變壓器主絕緣受潮及老化狀態(tài)評(píng)估方法.pdf

1、電力變壓器是組成電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。采用合理的測(cè)量技術(shù)和分析方法對(duì)變壓器油紙絕緣狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確地評(píng)估，可以降低變壓器事故發(fā)生率，使變壓器在有限的壽命期間內(nèi)更好地可靠運(yùn)行，具有重要現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值。傳統(tǒng)的對(duì)變壓器油紙絕緣劣化狀況進(jìn)行評(píng)估的方法如絕緣紙聚合度測(cè)量、油中微水含量分析等存在取樣困難、結(jié)果不準(zhǔn)確等弊端，介電響應(yīng)技術(shù)因其具有無(wú)損、攜帶絕緣信息豐富、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于變壓器油紙絕緣

2、老化和受潮的狀態(tài)評(píng)估。
　　本文針對(duì)現(xiàn)有研究就如何區(qū)分水分和老化對(duì)油紙絕緣的影響這一難點(diǎn)，從試驗(yàn)探究和理論分析入手，建立了一套適用于現(xiàn)場(chǎng)變壓器主絕緣狀態(tài)評(píng)估的方法。為展開變壓器油紙絕緣老化和受潮狀態(tài)的模糊評(píng)判方法研究，首先在實(shí)驗(yàn)室制備了若干不同老化程度和水分含量的單層油紙絕緣樣品，然后對(duì)所有樣品進(jìn)行頻域介電響應(yīng)測(cè)試，分析了老化、水分、溫度以及各因素組合作用對(duì)其頻域介電響應(yīng)特性的影響規(guī)律；接著將老化狀態(tài)和水分含量組合起來(lái)劃分出評(píng)估的

3、目標(biāo)狀態(tài)，然后提取了對(duì)油紙絕緣樣品老化和受潮狀態(tài)變化敏感的頻域介電參量及理化參量，建立了用于識(shí)別未知油紙絕緣樣品狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)模式庫(kù)，并提出了適用于評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)變壓器主絕緣老化和受潮狀態(tài)的模糊評(píng)判方法，采用了現(xiàn)場(chǎng)案例進(jìn)行驗(yàn)證。論文取得的主要結(jié)論如下：
　?、傺芯康玫搅擞图埥^緣樣品在不同因素作用下的頻域介電響應(yīng)特性和規(guī)律。水分和老化對(duì)油紙絕緣的頻域介電特性影響規(guī)律類似，在水分含量較低時(shí)，水分和老化還可以通過(guò)對(duì)介電譜影響的測(cè)量頻段的不同來(lái)進(jìn)行

4、區(qū)分，而水分含量很高時(shí)，老化的影響作用會(huì)被水分所覆蓋。測(cè)試溫度并不會(huì)改變頻域譜的形狀，只會(huì)使曲線沿水平方向平移。采用平均活化能來(lái)計(jì)算平移系數(shù)能夠較好地消除溫度對(duì)油紙絕緣介電響應(yīng)的影響。
　?、诮⒘藢?shí)驗(yàn)室油紙絕緣樣品老化和受潮狀態(tài)的模糊評(píng)判方法。考慮到老化與水分的耦合性，將油紙絕緣的老化和受潮狀態(tài)重新組合成15種新的評(píng)估目標(biāo)狀態(tài)來(lái)進(jìn)行診斷識(shí)別。提取了介電特征參量和絕緣油的理化參量作為狀態(tài)特征向量，從而建立了模糊評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)模式庫(kù)，實(shí)

5、現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室油紙絕緣樣品狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估。
　　③驗(yàn)證了 XY模型對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)模式庫(kù)用于現(xiàn)場(chǎng)變壓器主絕緣的狀態(tài)評(píng)估的有效性。將 XY模型計(jì)算出的復(fù)合油紙絕緣模型頻域譜與實(shí)測(cè)得到的頻域譜進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在整個(gè)測(cè)試頻段無(wú)論X、Y值和絕緣油的電導(dǎo)率如何改變，實(shí)測(cè)曲線和仿真曲線均保持較好的一致性，從而驗(yàn)證了 XY模型可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室單層油浸絕緣紙板頻域譜與復(fù)合油紙絕緣系統(tǒng)的頻域譜之間的有效轉(zhuǎn)換。
　?、芴岢隽酸槍?duì)現(xiàn)場(chǎng)電力變壓器主絕緣老化