基于Wiener模型的变压器油纸绝缘老化剩余寿命评估方法

变压器的稳定安全运行是电网可靠供电的重要保证,为合理预测实际运行单台变压器油纸绝缘的剩余使用寿命,提供一种单台变压器油纸绝缘系统剩余使用寿命的预测方法。首先以Wiener随机模型为理论基础,建立其剩余概率密度函数方程;其次利用Bayesian定则对参数进行迭代更新处理,并采用最大期望算法,实现剩余寿命预测模型参数迭代更新,最终达到剩余寿命预测的目的。为进一步验证上述剩余寿命预测方法的准确性,在实验室中进行130℃加速热老化试验,分别获得老化温度下的油中糠醛退化数据及绝缘纸板聚合度退化数据,将退化数据与上述算法相结合,对比实测油纸绝缘剩余寿命的结果,验证了所提算法预测变压器油浸纸板剩余寿命的准确性。

基于介电响应技术的变压器油纸绝缘含水率数值评估方法

变压器绝缘纸板中的含水率是评估变压器内部绝缘老化的重要指标,为了运用介电响应技术测量变压器绝缘纸板含水率,首先对变压器XY等效模型及复合介质介电常数算法进行理论推导,得到绝缘纸板中含水率与XY等效模型介质损耗因数之间的关系,同时结合实验测试数据与频温叠加的基本思想,得出关于纯新油浸纸板复介电常数实部、虚部的具体表达式,将其代入绝缘纸板含水率与损耗因数的关系式中,得到迭代拟合算法。为进一步验证上述含水率拟合算法有效性,现阶段本文在实验室条件下制备了三种不同比例的XY等效模型,在不同温度条件下进行模型损耗因数测试,应用IDAX-300绝缘纸板含水率测试软件与本文迭代算法对测试结果分别进行拟合计算,发现试验中本文迭代拟合算法计算含水率平均误差为4.83%。

铜包铝高频线圈损耗的理论计算方法

为了在无线电能传输系统中,减小因高频电流趋肤效应和邻近效应产生的电阻损耗,提高线圈电能传输的利用率,针对铜包铝(CCA)线圈建立了电阻计算模型,分析导线内部电磁场的变化规律,同时结合电磁场边界条件,分别得到趋肤效应和邻近效应产生的交流电阻的解析计算表达式,通过仿真计算发现,在高频趋肤效应的影响下,体积分数较小的CCA导线的电阻值较大,随着频率的增大,趋肤效应增强,不同体积分数CCA导线的电阻值将趋于一致。在外界交变磁场的影响下,当频率较低时,纯铜导线内部涡流损耗密度较高,纯铜导线电阻大于CCA导线电阻,随着频率的增大,存在临界频率使二者电阻相等;当频率继续增大时,CCA导线内部涡流损耗密度增加,其电阻值大于纯铜导线。CCA导线周围的磁场强度分布与导线及磁场施加角度?有关,当?值(0°~360°)不同时,磁场强度以螺旋上升方式分布。根据实测高频下CCA导线线圈的电阻曲线,对比解析理论计算电阻曲线发现,解析表达式可满足实际测试要求,对高频下CCA导线的线圈损耗分析具有一定指导意义。

变压器油纸绝缘频域老化特性参数提取方法

为探索油纸绝缘介电损耗因数与其老化程度之间的定量关系,采用经典Davidson-Cole模型对油纸绝缘介电性能参量进行提取并对老化状态进行评估分析。需先对实测曲线进行非线性最小二乘法进行拟合,提取其中的特征参量β、τ、Δε。然后将Davidson-Cole模型中的特征参量与油纸绝缘聚合度建立函数关系,进而通过该定量关系评估绝缘纸板的老化状态。研究表明:将实验数据根据Davidson-Cole模型进行非线性最小二乘法进行拟合后,上述函数关系成立。其中随着老化时间增加,形状参数β与绝缘纸板聚合度成逆指数关系,且随着老化温度的变化,出现交叉的情况;松弛时间参数τ值与聚合度呈线性正比例关系,且随老化温度增加,斜率逐渐减小;Δε值与聚合度呈反比例关系在一定范围内Δε呈现出与温度相关性不大的特性。