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)評估方法.pdf

1、電力變壓器是組成電力系統(tǒng)的關鍵設備，它的運行狀況直接關系到系統(tǒng)的安全運行。采用合理的測量技術和分析方法對變壓器油紙絕緣狀態(tài)進行科學準確地評估，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更好地可靠運行，具有重要現(xiàn)實意義和研究價值。傳統(tǒng)的對變壓器油紙絕緣劣化狀況進行評估的方法如絕緣紙聚合度測量、油中微水含量分析等存在取樣困難、結果不準確等弊端，介電響應技術因其具有無損、攜帶絕緣信息豐富、抗干擾能力強的特點被廣泛應用于變壓器油紙絕緣

2、老化和受潮的狀態(tài)評估。
　　本文針對現(xiàn)有研究就如何區(qū)分水分和老化對油紙絕緣的影響這一難點，從試驗探究和理論分析入手，建立了一套適用于現(xiàn)場變壓器主絕緣狀態(tài)評估的方法。為展開變壓器油紙絕緣老化和受潮狀態(tài)的模糊評判方法研究，首先在實驗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，然后對所有樣品進行頻域介電響應測試，分析了老化、水分、溫度以及各因素組合作用對其頻域介電響應特性的影響規(guī)律；接著將老化狀態(tài)和水分含量組合起來劃分出評估的

3、目標狀態(tài)，然后提取了對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，建立了用于識別未知油紙絕緣樣品狀態(tài)的標準模式庫，并提出了適用于評估現(xiàn)場變壓器主絕緣老化和受潮狀態(tài)的模糊評判方法，采用了現(xiàn)場案例進行驗證。論文取得的主要結論如下：
　?、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特性和規(guī)律。水分和老化對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，水分和老化還可以通過對介電譜影響的測量頻段的不同來進行

4、區(qū)分，而水分含量很高時，老化的影響作用會被水分所覆蓋。測試溫度并不會改變頻域譜的形狀，只會使曲線沿水平方向平移。采用平均活化能來計算平移系數(shù)能夠較好地消除溫度對油紙絕緣介電響應的影響。
　?、诮⒘藢嶒炇矣图埥^緣樣品老化和受潮狀態(tài)的模糊評判方法?？紤]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種新的評估目標狀態(tài)來進行診斷識別。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，從而建立了模糊評判的標準模式庫，實

5、現(xiàn)了實驗室油紙絕緣樣品狀態(tài)的準確評估。
　?、垓炞C了 XY模型對于實驗室的標準模式庫用于現(xiàn)場變壓器主絕緣的狀態(tài)評估的有效性。將 XY模型計算出的復合油紙絕緣模型頻域譜與實測得到的頻域譜進行比較，發(fā)現(xiàn)在整個測試頻段無論X、Y值和絕緣油的電導率如何改變，實測曲線和仿真曲線均保持較好的一致性，從而驗證了 XY模型可以實現(xiàn)實驗室單層油浸絕緣紙板頻域譜與復合油紙絕緣系統(tǒng)的頻域譜之間的有效轉換。
　　④提出了針對現(xiàn)場電力變壓器主絕緣老化