不同氣隙尺寸的油紙絕緣氣隙放電特征及發(fā)展階段識別.pdf

1、不同氣隙尺寸的油紙絕緣氣隙放電特征及發(fā)展階段識別重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：龍震澤指導(dǎo)教師：陳偉根教授學(xué)位類別：工程碩士（電氣工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二O一五年五月中文摘要I摘要油浸式電力變壓器內(nèi)絕緣主要采用油紙絕緣結(jié)構(gòu)，由油紙絕緣系統(tǒng)中微小缺陷引起的局部放電會逐漸導(dǎo)致絕緣的損傷和崩潰。絕緣紙板中的氣隙是最常見的缺陷類型。變壓器生產(chǎn)過程中多層油浸絕緣紙的浸漬不完全，局部過熱引發(fā)的紙板層間絕緣油的熱脹冷縮和短路電流引起

2、的繞組微小形變、震動等因素都可能造成絕緣紙板裂解或?qū)娱g開裂。不同工況下產(chǎn)生的氣隙缺陷的尺寸不盡相同，但目前對于氣隙尺寸對氣隙放電特性的影響研究較少，缺乏對大尺寸氣隙缺陷放電特征的研究。此外油紙絕緣氣隙放電發(fā)展是一個(gè)長期的復(fù)雜動態(tài)過程，根據(jù)氣隙內(nèi)電場強(qiáng)度的不同，發(fā)展時(shí)間差異很大。因此開展不同氣隙尺寸的油紙絕緣氣隙放電特征研究，深入研究氣隙放電的發(fā)展特性，并對其嚴(yán)重程度進(jìn)行診斷，對保障變壓器的安全可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文包括以下內(nèi)容

3、：①制作了五種尺寸的氣隙放電模型，試驗(yàn)研究氣隙高度和直徑對氣隙放電起始特性的影響。統(tǒng)計(jì)計(jì)算了不同氣隙尺寸缺陷的起始放電電壓、起始放電場強(qiáng)、起始放電量和起始放電相位的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。試驗(yàn)結(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)室選擇的氣隙缺陷尺寸范圍內(nèi)，隨著氣隙尺寸的增大，起始放電場強(qiáng)減小，起始放電量增大，起始放電相位滯后，分析認(rèn)為大氣隙缺陷內(nèi)較小的氣隙表面電子脫陷概率和較小的反向電場是使其起始放電相位滯后的主要原因。②對大小兩種氣隙尺寸的缺陷模型進(jìn)行了加速劣化

4、試驗(yàn)，分析了放電發(fā)展特性的異同。隨著加壓時(shí)間的增加，大小氣隙缺陷模型的Qtotal都呈現(xiàn)先增加、后略微下降，再增加的變化規(guī)律。小氣隙放電的放電脈沖初期主要集中在40?~95?和220?~275?附近，隨著放電發(fā)展相位逐漸擴(kuò)展并越過工頻0?和180?。大氣隙放電的初始脈沖主要集中在70?~90?和250?~270?附近，發(fā)展過程中相位寬度也緩慢擴(kuò)展，但由于氣隙缺陷內(nèi)較小的反向電場，放電后期正放電脈沖無法發(fā)展至工頻負(fù)半周。采用KPCA對PR

5、PD二維譜圖的27個(gè)統(tǒng)計(jì)算子進(jìn)行降維處理。前6個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到96.1%，原始數(shù)據(jù)被降維至6維。利用層次聚類和K均值聚類對降維后的特征因子進(jìn)行聚類分析，將大小氣隙缺陷的放電發(fā)展過程都劃分為三個(gè)階段：初始放電階段，微弱放電階段，放電爆發(fā)階段。③將兩種集成學(xué)習(xí)分類器算法隨機(jī)森林和Adaboost引入局部放電故障診斷。本文通過WEKA建立了七種分類器模型，細(xì)化了氣隙放電嚴(yán)重程度的診斷結(jié)果，將大小氣隙各三個(gè)發(fā)展階段共計(jì)六個(gè)類別作為分