运用混联等效电路诊断变压器油纸绝缘状态

针对油纸绝缘变压器内部绝缘介质弛豫响应的复杂性,根据油纸绝缘结构特征,提出建立混联等效电路新模型来表征油纸绝缘弛豫过程。根据混联等效电路的理论分析,推导出混联等效电路参数和回复电压的求解公式。先采用一台变压器回复电压测试数据对该方法进行验证后,再利用一台变压器检修前后的测试数据进行基于混联等效电路的变压器油纸绝缘诊断研究。研究结果表明:通过混联等效电路方法得到的回复电压曲线能够很好的与现场测量的回复电压曲线吻合,且利用混联等效电路能够准确的诊断油纸绝缘变压器的绝缘介质老化情况。     

基于模糊聚类算法的油纸绝缘状态研究

回复电压测试法是利用电介质响应特性评估变压器油纸绝缘老化状态的方法,通过回复电压法可以得到变压器油纸绝缘的相关参数。首先,本文辨识ED等效电路参数以及基于回复电压法提取相关特征量,将所得到的特征量用于电力变压器油纸绝缘老化评估;其次,利用模糊聚类分析法将不同油纸绝缘老化程度较接近的变压器进行归类,综合判断变压器油纸绝缘的老化情况,为评估电力变压器油纸绝缘老化状态提供一种新的思路和方法。     

油纸绝缘系统回复电压函数建模及拓扑结构辨识

基于扩展德拜等效电路模型与时域介电响应原理,提出一种能够真实反映绝缘介质响应过程的回复电压函数模型,并利用该函数模型辨识油纸绝缘系统拓扑结构。实验结果验证了所提回复电压函数模型以及油纸绝缘系统拓扑结构辨识方法的可行性与准确性,并且通过等效电路的极化支路条数可初步诊断变压器油纸绝缘老化状态。     

基于区间-粒子群算法的油纸绝缘等效电路参数计算

回复电压法是一种研究变压器绝缘老化状态的非破坏性检测方法。现阶段,为了从理论上分析介质极化特性,许多学者通过建立等效电路模型来辅助分析油纸绝缘老化机理。因此,准确地辨识等效电路参数对后续研究油纸绝缘老化起到至关重要的作用。本文使用初始斜率特征量辨识介质响应等效电路参数的数学优化模型,其计算简单,操作方便。考虑到实际测试中充电电压的波动和测量误差会带来参数计算的误差,本文首次提出采用区间-粒子群算法对等效电路模型进行区间参数计算。区间-粒子群算法在高维多峰值函数中不仅有较好的执行效率,而且能够搜索到最优可行区间。最后通过仿真实例验证了等效电路模型的准确性和区间-粒子群算法进行参数计算的适用性。该研究结果为进一步评估油纸绝缘老化奠定了良好的基础。     

混联等效电路p参数诊断变压器油纸绝缘老化研究

针对油纸绝缘变压器内部绝缘介质弛豫响应的复杂性,根据油纸绝缘结构特征,结合Maxwell电路理论,提出建立混联等效电路新模型来表征油纸绝缘弛豫过程。根据混联等效电路的理论分析,推导出混联等效电路参数和回复电压的求解公式。在混联等效电路基础上,提出一个利用p参数来诊断变压器油纸绝缘老化状态的新方法,为其后续绝缘诊断奠定基础。研究结果表明:混联等效电路p参数与极化电压、充电时间变化无关,利用p参数与变压器油纸绝缘系统的纸中微水含量之间的函数表达式可准确诊断变压器油纸绝缘系统老化状况;当p在区间(+∞, 0.323)时,变压器绝缘状态良好;当p在区间(0.193, 0.323)时,变压器绝缘老化较严重;当p在区间(0, 0.193]时,变压器绝缘老化严重。     

基于等效电路极化支路和特征量的油纸绝缘变压器老化诊断

回复电压法可以用于诊断油纸绝缘系统的绝缘状态,应用回复电压极化谱特征量构建的扩展德拜等效电路可以辅助分析油纸绝缘的老化状况,准确求解出等效电路参数是该项研究的关键。本文应用混合智能算法—粒子群遗传算法求解极化等效电路中的参数。将混合智能算法求解获得的回复电压极化谱与粒子群求解所得的结果进行对比,计算结果表明,应用混合智能算法求解获得的回复电压极化谱能更好地与现场测试的回复电压极化谱相吻合,从而说明粒子群遗传算法能更准确地计算出等效电路参数。在参数求解的基础上,本文还对油纸绝缘老化状况与极化支路数及支路时间常数的相互关系进行了探讨,结果表明,变压器油纸绝缘状态越差,极化支路数越多,对应支路的时间常数越小。同时提出综合利用极化支路数及较大时间常数这两个特征量来初步评估油纸绝缘状况。     

基于回复电压法的变压器油纸绝缘状况的等效仿真分析

为研究变压器的绝缘状况,通过建立均一绝缘介质的等效电路模型,仿真分析了模型参数和试验参数的改变对回复电压初始斜率和主时间常数的影响。仿真结果表明:回复电压的初始斜率和主时间常数可以用来判断变压器的绝缘状态,通过改变模型参数和试验参数可等效变压器的不同绝缘状态,为研究变压器油纸绝缘老化状况提供了新方法。     

油纸绝缘变压器极化等效电路分析及其老化评估

提出一种判断油纸绝缘设备弛豫响应扩展德拜等效电路极化支路数的方法。该方法应用微分解谱法,对油纸绝缘设备测试获得的回复电压谱线进行逐次解谱,将隐含在回复电压谱线中的弛豫响应特征以子谱线的形式展现出来。然后根据回复电压微分子谱线的数量,判断扩展德拜等效电路的极化支路数。研究发现,随着油纸绝缘设备老化程度的不断劣化,弛豫响应极化支路及其松弛极化强度也伴随之增大。如果油纸绝缘设备的绝缘状况良好,则松弛极化强度值较小,反之油纸设备的绝缘状况越差,弛豫极化强度越强其值就越大。该方法为应用弛豫响应等效电路判别油纸绝缘设备老化状况提供了一种有力的分析手段。     

基于回复电压极化谱小波包变换的变压器绝缘老化诊断方法

回复电压法是一种有效的无损时域诊断法。针对回复电压法测量获得的回复电压极化谱隐含了丰富的变压器油纸绝缘老化信息,提出一种基于小波包变换的回复电压极化谱分析方法。该方法通过小波包3层分解获得回复电压极化谱各个频段的信号分量,并构建回复电压极化谱的能量特征矢量来分析变压器油纸绝缘老化状态。为验证该方法的可靠性,通过对2台不同老化状态变压器的回复电压极化谱进行小波包3层分解得到各自的能量特征矢量来分析其绝缘介质老化情况。分析结果表明:基于小波包分解得到的回复电压极化谱能量特征矢量,可以有效地诊断变压器油纸绝缘老化状况,为变压器油纸绝缘老化诊断提供新方法。     

基于回复电压特征量的油纸绝缘老化诊断

准确诊断油纸绝缘变压器老化状态对降低变压器故障率,提高电力系统供电可靠性具有重要意义。首先对回复电压特征量与油纸绝缘老化之间的关系进行了理论分析,然后通过同台变压器不同绕组和同台变压器检修前后的回复电压测量数据来研究油纸绝缘老化与回复电压特征量之间的内在联系。研究结果表明,回复电压初始斜率在短充电时间下反映绝缘油的老化情况,而在长充电时间下则反映绝缘纸的老化情况,且初始斜率越小,其反映的绝缘介质的绝缘状态越好。回复电压极化谱最大值反映油纸绝缘变压器绝缘纸的老化状态;回复电压极化谱的短充电时间部分反映绝缘油的老化状态;回复电压极化谱的长充电时间部分反映绝缘纸的老化状态。回复电压曲线的峰值时间越大,油纸绝缘变压器绝缘状态越好。     

油纸绝缘极化等效电路参数计算方法

针对粒子群算法在求解油纸绝缘等效电路模型参数过程中容易陷入局部最优的问题,结合混沌理论提出一种油纸绝缘极化等效电路参数计算方法。根据混沌算法具有遍历性和不重复性的特点,在粒子群算法中加入混沌扰量,使得算法不陷入局部最优解,从而辨识油纸绝缘等效电路参数。计算结果表明,应用混沌粒子群改进算法获得的回复电压极化谱能够很好地与现场测试得到的回复电压极化谱相吻合。通过所提算法求解得到的油纸绝缘等效电路模型能够准确地反映油纸变压器的绝缘状况,为后续诊断油纸绝缘的老化情况奠定重要基础。     

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。     

油纸绝缘变压器老化特征分析

目前,国内外学者对回复电压法做了大量的研究,但是还没有一个明确评估变压器油纸绝缘老化状态的方法。在理解介质极化特性的前提下,以变压器油纸绝缘极化等效电路模型为基础,仿真分析了回复电压特征量随极化等效电路参数(极化电阻、极化电容以及支路数)变化的规律。仿真结果表明,回复电压峰值的最大值、回复电压初始斜率最大值及主时间常数等可用来评估变压器绝缘状况。同时,等效电路模型的支路数也可辅助评估变压器的绝缘状况。最后对多台实际变压器进行测试分析,验证了上述特征量用于评估变压器绝缘状态是可行的。     

油纸绝缘变压器时域极化谱特性实验分析

本文旨在研究油纸绝缘介质老化机理与弛豫响应特征量之间的内在关系,将RVM(Return Voltage Measurement)技术应用于油纸变压器绝缘状态的无损诊断。通过RVM实验测量平台,测得恒温条件下不同微水含量、不同内部结构和不同老化状态的油纸绝缘样品对应的回复电压时域极化谱线,根据实验数据分析出不同绝缘状态下油纸绝缘时域极化谱特性参数的变化规律,并结合介质极化响应理论,阐明特征参数弛豫特性变化机理。实验结果表明:时域回复电压极化谱中回复电压最大值和主时间常数的位置改变,能有效反应油纸绝缘受潮和老化情况;初始斜率在充电时间10?2~101s、峰值时间在充电时间101~104s的量值大小,构成无损诊断的信息依据;初始斜率是老化程度的直接反馈参量,以区分水分对极化谱特性的影响;主时间常数可甄别绝缘结构不同的变压器绝缘状态,其与微水含量的指数函数关系,可用于延缓变压器受潮,提高运行可靠性。     

基于等效电路参数特征量的油纸绝缘老化状态评估

针对油纸绝缘等效电路参数与绝缘老化机理内在关系的研究较少,通过对变压器油纸绝缘等效电路参数与老化状态之间的关系进行分析,提出了利用等效电路中极化支路的平均弛豫时间常数作为评估变压器油纸绝缘老化状态的特征量,该参数受绝缘系统几何结构影响较小。通过大量数据分析获得利用平均弛豫时间常数与油纸绝缘老化之间的规律:油纸绝缘老化越严重,则平均弛豫时间常数越小。最后利用变压器实例验证了该特征量评估绝缘老化状态的有效性,为评估变压器绝缘状态提供新的思路与方法。     

采用回复电压法分析油纸绝缘老化特征量

为将回复电压法用于电力变压器绝缘老化状态的无损诊断,通过实验室加速热老化实验,研究了不同老化程度下油纸绝缘回复电压各参数(回复电压最大值、初始斜率、中心时间常数)的变化规律;考虑到水分对回复电压参数的影响,亦对比分析了老化油纸绝缘试品干燥处理前后回复电压参数的变化.在原有回复电压参数的基础上,提出了一种新的可用于评估油...     

极化/去极化电流测试技术的仿真研究

极化/去极化电流方法(PDC)是一种非破坏性、不需要变压器吊罩处理的变压器油纸绝缘老化评估方法.为了深入理解油纸绝缘的介质响应机理与PDC测量结果之间的内在关系,本文建立了变压器主绝缘的介质响应等效电路,通过现场测量数据对等效电路的参数进行求取,仿真研究了等效电路中的支路参数变化对PDC测量结果的影响.结果表明等效电路中的较小时间常数支路与油的状态相关;中等时间常数支路与绝缘结构相关;较大时间常数支路与纸板的状态相关.     

混联等效电路在油纸绝缘老化诊断的应用

针对常规电路在油纸绝缘老化诊断中的局限性,提出应用混联等效电路来表征油纸绝缘介质极化响应特性,并将其用于油纸绝缘变压器老化诊断的分析中。该电路在扩展德拜模型的基础上加入混联支路来表征复杂的界面反应,由此提出混联电路参数辨识的数学模型,最后结合回复电压测试仪RVM5461测量得到的数据进行混联电路的有效性分析和混联支路数的探讨。研究结果表明,混联电路更能真实反映极化谱特性,其吻合度高于扩展徳拜模型,且当油纸绝缘变压器老化或受潮越严重时,混联支路数有增多的趋势。因此,论文提出的油纸绝缘混联等效电路模型为准确评估油纸绝缘老化状态提供一种可靠有力的分析手段,具有一定的参考价值。     

改进仿射粒子群算法在电路参数估计的应用

合理准确地辨识出介质弛豫响应等效电路模型的参数是分析油纸绝缘劣化的重要前提。首先利用一种非破坏性的电气量诊断方法-时域响应回复电压法,从中提取初始斜率特征量建立介质响应等效电路参数辨识的数学优化模型;接着考虑到仪器误差和环境因素等对参数辨识的影响,利用改进仿射粒子群算法对等效电路模型参数进行区间估计,克服了区间算术容易导致参数区间被过估计的不足,发挥了该算法在处理高维多峰值函数中不仅有良好的执行效率,而且能够得到最优可行区间的优点;最后,通过实际变压器现场测试实例,验证了改进仿射粒子群算法对等效电路模型参数估计的准确性与优越性,等效电路模型参数准确的估计为最终分析变压器油纸绝缘老化状态奠定了良好基础。     

回复电压极化谱特征量与油纸绝缘变压器微水含量关系分析

水分是强极性分子,会改变绝缘介质的弛豫时间,从而影响变压器的绝缘状态。因此准确诊断变压器中的微水含量,对分析变压器的老化受潮状态具有重要意义。通过介质响应的回复电压法,结合现场测试的回复电压极化谱特征量进一步探讨了回复电压极化谱的特征量与油纸绝缘变压器微水含量之间的内在联系,得出结论:主时间常数越小,则变压器的含水量越高;初始斜率越大,则变压器的含水量越高;同时回复电压最大值也会随着水分含量的增加而增大。因此,可通过分析对比回复电压极化谱特征量来诊断变压器的微水含量,从而更有效地评估油纸绝缘变压器的老化受潮状态。