基于脱陷电流时域谱的变压器油纸绝缘老化特性研究

变压器的稳定运行是维护电网安全的重要保证,准确评估变压器油纸绝缘的绝缘状态至关重要。本文制备了变压器油纸绝缘等效模型,并在不同温度下对老化变压器油纸绝缘等效模型的极化去极化电流进行测试,同时计算得到相应测试温度下油纸绝缘脱陷电流曲线。根据计算结果发现,测试温度越高,脱陷电流的松弛时间越小;随着测试温度升高、油纸绝缘老化程度增加,脱陷电流的时域介电谱曲线峰值出现的时间变大,其主松弛峰值、松弛时间常数也逐渐增大。为合理计算变压器油纸绝缘老化程度,本文建立了脱陷电流时域介电谱主峰值松弛时间与油纸绝缘聚合度的定量表征关系,可准确评估变压器油纸绝缘内绝缘的老化程度。

基于时域谱线特征量的变压器油纸绝缘诊断

针对应用介电响应理论评估油纸绝缘老化状态存在的不足,提出一种新的变压器油纸绝缘诊断方法。对变压器的回复电压微分谱线进行解谱,分析时域微分子谱线的数量和弛豫时间常数比Kτ与绝缘老化状态间的关系,从而实现变压器油纸绝缘状态诊断。对多台变压器的测试数据进行统计和分析,得出结论:回复电压时域微分谱线的子谱线数随绝缘状态发生改变,油纸绝缘老化越严重,分解的子谱线数量越多;Kτ能准确判断绝缘油相对于绝缘纸的老化状态。

聚合物材料中的慢极化介电弛豫

用时域方法在低频范围研究了涤纶、聚丙烯、线性低密度聚乙烯、绝缘纸等聚合物材料的介电谱，结果发现随着温度的升高，聚合物的慢极化出现多弛豫机构，而且介电响应函数有别于传统的经验公式。慢极化弛豫机构来源于空间电荷和缺陷的扩散，宏观表现为吸收电流。

油纸绝缘等效电路参数辨识及老化状态评估

对油纸绝缘等效电路参数进行准确辨识是当前研究的一个难点。为此摒弃了传统利用恢复电压特征量对油纸绝缘等效电路建模和参数辨识方法,并提出了一种电路建模和参数辨识的新方法。恢复电压曲线含有丰富的介电弛豫响应信息,利用微分解谱得到包含介电弛豫响应信息的子谱线,分析子谱线弛豫参数与等效电路参数的关系并求解等效电路参数。该方法可以准确地确定等效电路拓扑结构,能避开复杂的方程组运算而准确辨识电路中的参数量,并可求解出各极化支路的非典型自由弛豫的线型参数。同时,对多台变压器绝缘等效电路的部分参数与油纸绝缘老化状态的关系进行了研究,结果表明:变压器绝缘状态良好时,恢复电压曲线可分解5条子谱线,线型参数较小且接近0.5;子谱线数量越多,线型参数越大,则变压器油纸绝缘老化越严重。因此,利用子谱线数量和线型参数能准确评估油纸绝缘老化状态。

基于弛豫电量的变压器油纸绝缘老化评估

回复电压法是一种研究电力变压器绝缘老化状态的无损检测方法。回复电压含有丰富的反映绝缘状态的介电弛豫响应信息,为充分发挥回复电压法诊断油纸绝缘老化的优点,提出了利用驰豫电量评估变压器绝缘老化状态的新方法,并给出了相对驰豫电量与变压器油中糠醛含量的定量关系。首先,对回复电压曲线进行微分解谱求解回复电压的驰豫响应函数;其次,利用驰豫电量与驰豫响应函数的关系,计算出回复电压测量过程中的相对驰豫电量;最后,分析了相对驰豫电量与绝缘老化状态的关系。分析结果表明,驰豫电量对变压器油纸绝缘的老化非常敏感,相对驰豫电量Q_(1000)和Q_(500)与变压器油中糠醛含量存在较好的线性关系,相对驰豫电量可用于变压器油纸绝缘老化的定量评估。