基于频域介电谱的环氧树脂受潮评估及影响因素

环氧树脂及氧化铝/环氧树脂复合材料被广泛应用于电力设备绝缘,然而由于羟基等亲水性基团的存在,环氧树脂易吸湿并引起绝缘劣化。为了实现利用频域介电谱法评估两种绝缘的受潮缺陷,在考虑了温度和电压对频域介电谱(FDS)曲线影响的基础上,研究了不同水分含量下环氧树脂频域介电谱特性。结果表明:随温度的升高,介电谱曲线高频段由于反应活化能较大而向右平移程度较大,而低频段则较小。由此提出了一种分段拟合的方法可减小高低频活化能不同所带来的评估误差;激励电压基本不影响介电谱曲线的高频段,对低频段的影响存在3个区域(稳定区、限制区、饱和区),介损值在限制区随电压的增大而逐渐减小。水分减少时,纯环氧树脂介电谱曲线低频段幅值显著降低,而氧化铝/环氧树脂曲线幅值则在整个频带内均减小。通过对比发现,水分对于两种绝缘介损值的影响均在0.01 Hz处最大,故此频点可作为诊断两种绝缘受潮缺陷的特征频率。

基于GMM-HMM模型的高压套管绝缘多点受潮状态评估

为了明确高压套管油纸绝缘受潮状态和水分来源,基于频域介电谱法提出了一种评估套管多点受潮状态的方法。采用Dissado-Hill模型提取特征参量,利用灰狼算法优化的高斯混合模型-隐马尔可夫模型评估套管受潮状态。结果表明,交叉验证识别准确度最小为96%,现场套管测试结果与实际情况一致。方法可有效诊断出高压套管的水分来源及其受潮状态。

基于PDC法的干式套管用胶浸纸绝缘受潮状态评估

为了提取表征胶浸纸(RIP)绝缘受潮状态的特征参量,文中将时域介电响应技术应用于受潮状态评估,并利用极化/去极化电流(PDC)测量法对其进行深入研究。首先在实验室制备不同含水量的RIP绝缘样片并测试获得PDC曲线;然后引入遗传算法和内点法相结合的优化算法,利用Matlab获得扩展德拜模型参数;最后提取2个受潮状态特征参量,即最大时间常数分支的弛豫贡献系数A_(9)和稳定去极化电量Q_(d-5000)。研究结果表明:PDC曲线随含水量的增加整体向上移动;受潮造成RIP绝缘的直流电导率增加,绝缘电阻、吸收比和极化指数显著降低;建立的9支路扩展德拜模型等效电路参数对RIP绝缘受潮状态的反应较为灵敏,A_(9)与含水量呈线性拟合关系;去极化电量对含水量较为敏感,Q_(d-5000)与含水量呈指数拟合关系。

基于Debye介电模型参数辨识的油纸绝缘状态评估

油纸绝缘受潮会加速变压器绝缘老化,有效评估其受潮状态是保障变压器安全稳定运行的重要手段,利用频域介电谱法可有效分析复介电常数实部ε′的变化率与水分含量M的映射关系。选用ε′-f曲线在f=10-4 Hz频率点处的斜率L作为受潮评估特征参量,利用频域介电谱测试数据建立Debye介电模型参数辨识的数学模型,并采用细菌觅食算法进行参数辨识。基于辨识数据计算出L值,并给出了L与水分含量M的拟合关系式。结果表明,L与水分含量M间存在着较优的对数关系,可作为评估油纸绝缘受潮程度的有效特征参量。研究成果可为油纸绝缘受潮的现场诊断与状态评估提供参考。