基于多源融合的油纸绝缘套管缺陷辨识及绝缘状态评估

油浸纸绝缘套管作为变压器的关键组件,其绝缘受损会威胁变压器主设备的运行安全。针对此现状,提出一种基于多源融合的油纸绝缘套管缺陷辨识及绝缘状态评估方法。首先,根据实际运行工况制备典型缺陷试验套管,并开展频域介电响应、局部放电及红外热成像联合试验,辨识套管缺陷种类。然后,提取套管绝缘指标量,引入隶属度函数及状态得分算子,建立基于博弈论组合赋权法的套管绝缘状态评估模型。最后,分别采用组合赋权法和单一赋权法的评估模型,对正常以及缺陷套管进行算例分析。结果表明:联合试验可以准确辨识套管缺陷种类。组合赋权法弥补了单一赋权法评估结果片面的不足,且正常套管的模型评估分数均高于缺陷套管。评估结果与套管实际绝缘状态一致,验证了套管绝缘状态评估模型的正确性及有效性。

电力设备状态监测大数据发展综述

论述了大数据在电力设备状态监测上的发展趋势与应用前景。首先分析了状态监测数据的大数据特征,并从大数据技术、大数据思想方法、大数据算法三个层面论述了大数据对电力设备状态监测的提升点。其次给出了基于大数据的电力设备状态监测系统架构,并从数据采集、数据去噪、特征提取、模式识别、知识挖掘、数据可视化几个方面论述了大数据与状态监测各个环节的结合点。最后通过一个综合监测系统案例,分析了大数据在多源异构数据融合、综合分析与诊断、设备故障预测上的应用。大数据在电力设备状态监测上的深入应用,有利于解决设备状态评价和故障预测的难题,推动该领域朝着更加智能化的方向发展。

基于随机森林的高压电缆局部放电特征寻优

高压电缆局部放电(简称局放)新特征的构建与优化选择是提升识别精度、优化识别效率、增强监测参数可视化效果的重要手段。提出了一种基于随机森林的局放特征优选新方法。在实验室构建了5种类型的电缆人工缺陷,通过加压测试获取局放原始数据,并提取了3500个局放脉冲和3500个典型干扰信号脉冲,构建了1235个局放特征。基于上述样本,开展了基于随机森林的特征寻优,分别获得了局放和干扰信号特征排序结果和不同类型局放信号的特征排序结果,并通过反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)对优选排序结果进行了验证。结果表明,局放和干扰识别的有效特征参数主要是表征信号快慢的特征和小波组合特征;不同类型局放识别的有效特征参数主要是小波组合特征。结果证明,随机森林算法是一种有效的电缆局放特征优选方法,并有望推广到其他电力设备局放的特征寻优。

典型缺陷条件下环氧胶浸纸套管绝缘特性分析

环氧胶浸纸套管具有电气性能稳定、防爆、体积小、重量轻等优点,已被广泛应用于变压器套管和穿墙套管,但其制造工艺复杂,易在生产过程中产生缺陷。为了获得套管缺陷对应的绝缘特征参数,分析了缺陷产生的原因,并在实际套管中进行缺陷模拟,包括套管内部绝缘纸干燥不良,芯体固化过程热应力集中导致的芯体微裂纹,材料脱气不良在芯体中产生气泡等。通过对比测量,研究了不同缺陷套管的绝缘电阻、介质损耗因数tanδ、电容、频域介电谱(frequency-domain dielectric spectroscopy,FDS)、极化和去极化电流(polarization and depolarization current,PDC)等绝缘参数特征。结果表明,缺陷套管tanδ值均比正常套管大,绝缘电阻则较正常套管小,不同缺陷套管的极化电流具有不同的衰减率和稳定值。通过分析不同频段的FDS曲线和PDC变化规律,可有效区分不同套管缺陷。研究成果可为套管出厂试验和现场绝缘诊断提供参考。

油绝缘典型电极放电产气特性对比分析

少油类设备内部通过填充绝缘油进行内部绝缘,因内部空间小,在发生放电或过热故障时,会引起绝缘油关键参量劣化而产生大量H_(2)、烃类气体、CO和CO_(2)等油中溶解气体,故障严重时会导致设备爆炸,损失巨大。设计了一种少油类设备放电试验系统,获得了放电后油中气体扩散特性,开展了典型缺陷所对应的3种典型电极(板板电极、球球电极(球纯油球、球纸板球)和针板电极)在不同间隙距离、不同放电时间下的产气量对比研究,研究结果表明:板板电极放电下,直接加压至击穿产气量较小,球球电极和针板电极放电产生的C_(2)H_(2)和H_(2)呈现饱和趋势,在相同的间隙距离和放电时间下,针板电极产气量最大,球球电极次之,产气量最小的是板板电极,在1 mm间隙下,球纯油球较球纸板球布置下的电极放电过程剧烈,产气量大。获得了3种典型电极油中放电气体含量变化规律,主要结论对于少油类设备产气下的故障分析具有重要的意义。

温度对套管环氧胶浸纸绝缘频域介电响应的影响研究

为研究温度对环氧胶浸纸绝缘套管频域介电响应特性的影响,开展了环氧胶浸纸绝缘样片在高低温(10℃~120℃)循环下的频域介电谱测试,绘制了不同循环次数下环氧胶浸纸绝缘样片的频域介电响应特性曲线。结果表明:随着高低温循环次数的增加,在120℃时介质损耗因数、复合电容实部和虚部频谱曲线整体向上和高频方向移动,在10℃时在高频区域下介质损耗因数和复合电容虚部的频谱曲线整体向上移动,而复合电容实部的频谱曲线基本保持不变。10℃和120℃频域谱曲线的变化是由于高低温环境限制了环氧胶浸纸单位体积内带电粒子响应速度而造成电导极化作用差异性导致的,而频域谱中高频域的频谱曲线向上移动是由于高低温循环环境使得皱纹纸的纤维素长链裂解和环氧胶的环氧分子分解,致使其内部的极化损耗作用加强导致的。研究结果可为干式环氧胶浸纸绝缘套管状态评估提供一定理论基础。

环氧胶浸纸套管绝缘特性的温度敏感性研究

为准确获取不同温度条件下胶浸纸套管绝缘性能变化规律,在高低温试验箱中开展了±100 kV穿墙套管在不同温度下的频域介电谱测试,获得了被测试套管的绝缘电阻、工频介损、工频电容量等绝缘特征参数。研究结果表明:胶浸纸套管各绝缘性能参量对温度变化的反应较为敏感,工频介损因数随温度的上升呈现先减小后逐渐增加的趋势;绝缘电阻随温度的升高逐渐减小,且减小幅度较大;在低频区域,胶浸纸套管的介损随温度的升高逐渐增大,高频区域相反,介损频域谱随温度的升高整体向高频方向移动;胶浸纸套管的复电容实部在高频段基本保持不变,C″-f曲线与tanδ-f曲线变化规律一致。研究结果可为胶浸纸套管现场运行绝缘状态评估、故障诊断和事故分析提供理论支撑。