基于油纸绝缘等效电路的变压器微水含量研究

水分会严重危害变压器油纸绝缘系统的绝缘性能,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。本文通过应用油纸绝缘变压器弛豫响应等效电路及回复电压极化谱特征量,结合改进粒子群算法对等效电路参数进行有效辨析,进一步探讨了微水含量与油纸绝缘等效电路参数之间的关系,得出了大时间常数支路的弛豫时间越大,则变压器微水含量越少的重要结论。同时结合分析比较绝缘电阻、极化电阻以及极化电容的变化规律来辅助判断变压器的受潮情况。最后,通过现场测试的实例验证了这一结论的正确性。     

基于去极化电量的油纸绝缘变压器微水含量评估

变压器绝缘的微水含量是影响其寿命重要因素之一。本文基于去极化电量和介电响应理论,提取去极化电流始端去极化电量Soil和末端去极化电量Spaper来评估变压器油纸绝缘的微水含量。首先,比较绝缘油和绝缘纸在不同水分含量下的去极化电流曲线变化;然后,根据去极化电流曲线的介电响应参数辨识结果提取特征量Soil和Spaper,分析结果表明,Soil与Spaper均随着绝缘油或纸中微水含量的增加呈现指数规律增长。最后,通过实例验证所提特征量能较好地评估变压器油纸绝缘的微水含量。     

大型电力变压器油纸绝缘微水含量定量评估检测技术

针对110 kV及以上等级大型变压器油纸绝缘微水含量检测的问题,文中采用时、频域结合的双通道测量技术对不同新旧程度的变压器进行实地现场测试试验,分析了温度、频率、微水含量等因素对大型电力变压器介质响应特性的影响规律,并定性地给出了其绝缘微含水量的分析方法。最后,通过X-Y模型,并结合复介电常数数据库,定量地给出了油纸绝缘中微水含量的计算公式。试验数据库、结果及定量计算方法可为大型电力变压器的实地微水含量检测及设备维护提供工程参考依据。     

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。     

变压器油纸绝缘微水扩散暂态的电介质频率响应

为将电介质频率响应更准确地应用于工程实际,开展变压器油纸绝缘微水扩散暂态的电介质频率响应研究。根据电介质频率响应原理,建立测试系统,测试微水分布平衡时油纸绝缘电介质频率响应;推导介电常数及电导率不均匀分布的油纸绝缘介电模型,根据微水分布平衡稳态时的测试结果,对微水扩散暂态的绝缘频率响应进行数值计算;测试油纸绝缘微水扩散暂态的电介质频率响应,对数值计算结果进行验证。结果表明,微水分布不平衡,引入了微水浓差极化,油纸绝缘的电介质响应变化较大;随着微水浓度梯度的增大,低频段的弛豫特征更明显,弛豫中心频率向高频方向移动,低频段介质损耗减小更为明显。     

微水加速变压器油纸绝缘热解的微观机制研究

微水是导致变压器油纸绝缘劣化的主要因素之一,探讨其在油纸绝缘热裂解过程中的作用机理具有重要意义。本文建立了油纸绝缘的复合分子模型,基于反应分子动力学模拟了含有微水的油纸绝缘热解的过程,探究了水分子在油纸绝缘热解不同阶段的作用机理,并分析氢离子和氢自由基在热裂解中的作用。结果表明：含有微水的油纸绝缘复合模型中,水分子、氢气等小分子初始生成时间早,而且生成速率和数量均高于不含微水的油纸绝缘复合模型。通过分析反应路径发现,在初始阶段水分子先是破坏绝缘纸的氢键网络;随着高温时间延长,水分子作为催化剂促进绝缘纸裂解;随着反应进行,水分子作为载体携带羧酸氢离子向绝缘油扩散,促进绝缘油热裂解。在反应过程中,羧酸氢离子具有加速绝缘热裂解的作用,并且在与水分子的共同作用下,油纸绝缘会协同加速裂解,而氢自由基不具有加速作用。     

基于变压器油纸间水分平衡关系的油纸绝缘水分含量计算方法

分析了油纸间水分含量平衡关系,根据油纸中水分的相对饱和度原理,提出了一种在水分平衡状态下油纸中水分含量计算的简便方法。     

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。     

利用变压器中的油纸水分平衡关系分析绝缘受潮

利用油—纸绝缘系统含水量平衡曲线，分析了运行中变压器油——纸绝缘结构的水分平衡特性，并通过实例对变压器绝缘受潮的原因进行了分析。     

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。     

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。     

变压器绝缘油色谱在线监测

结合变压器油色谱在线监测系统的工作原理,以河源供电局在实际应用中介绍为例,通过介绍MGA2000—6H型变压器油色谱在线监测系统的功能及应用情况,针对该系统现存问题进行了展望。     

基于误差状态模糊分析的电容式电压互感器内绝缘状态评价方法

电容式电压互感器（CVT）的内绝缘状态是保证其计量准确性和运行稳定性的关键因素。然而,在长期运行过程中,电老化、热老化以及系统过电压等因素会导致CVT的内绝缘状态出现劣化。针对此问题,文中提出了一种数据驱动的CVT内绝缘状态评价方法。该方法利用高压CVT群体之间的电气连接关系构建CVT误差状态的特征参量,基于CVT误差状态与内绝缘状态的相关性,通过模糊分析方法匹配CVT的误差状态与内绝缘状态,实现了在线评价CVT异常内绝缘状态的异常程度和异常类型。     

融合模糊K近邻及证据理论的变压器油纸绝缘状态评估方法

为实现“双碳”目标，构建新型电力系统已成为电网发展的必然趋势。在此背景下，保障电力变压器的可靠运行具有重要意义。鉴于此，提出融合模糊K近邻(fuzzy K-nearest neighbor, FKNN)及证据理论的变压器油纸绝缘状态评估方法。首先，构建基于回复电压法的多特征参量数据库，并基于数据库提出证据的基本概率分配方法。而后，采用组合赋权法综合特征参量的主观权重及客观权重，同时藉由证据折扣因子对证据基本概率进行再分配，避免D-S证据理论的冲突问题。最终，对各证据进行融合推理，获得绝缘状态命题的置信水平。利用提出的方法对变压器实测数据进行验证。结果表明，绝缘状态的置信分布式结果不仅能够准确反映变压器油纸绝缘状态，也能表征出变压器油纸绝缘的劣化趋势，为电力变压器检修策略制定提供了指导。     

基于进化雷达图的油纸绝缘状态进阶评估方法

为提高油浸式变压器运行的可靠性及降低其全寿命周期成本,将状态检修引入大型油浸式电力变压器势在必行。由于油纸绝缘的寿命决定整个变压器的寿命,所以完善的变压器油纸绝缘的状态评估方法的建立是变压器状态检修的实现的前提。文中将进化雷达图引入油纸绝缘的状态评估过程,提出了将单指标初步评价与多指标综合评估相结合的油浸式变压器油纸绝缘状态进阶评估方法,并确立了完整的评估流程,实现了对油纸绝缘状态的定性及定量评估。通过算例分析,证明了该方法具有步骤简洁、快捷有效且易于在线实现的特点,为油浸式变压器油纸绝缘状态评估的实现提供了新的思路。     

换流变压器中典型平板油纸绝缘结构的油流带电特性

为研究换流变压器油纸绝缘结构在直流电压下的油流带电特性,在实验室内开展了直流电压下典型平板油纸绝缘结构油流带电特性的研究。试验研究结果表明:流速和外施电压对冲流电流的影响与温度有关;在无外施电压作用时,低温下冲流电流随流速呈线性增加、高温下呈幂函数关系增加。外施直流电压对冲流电流具有显著的影响,随外施直流电压的升高冲流电流呈先上升后下降的趋势,峰值电流处的电压随油流速度的提高而上升,随温度的升高而下降。对试验结果的理论分析表明:无外施电压时冲流电流与流速的关系特性受油流状态影响;当有外施直流电压作用时,电场作用下的迁移电流和泄漏电流共同决定了冲流电流的大小;温度通过影响油流状态、油纸绝缘中的电场分布和离子迁移率而影响油流带电特性。     

矿山电力变压器油纸绝缘老化的微观结构及放电特性研究*

文章对比分析了实际寿命周期中矿山电力变压器(矿山变)与普通电力变压器(普通变)油纸绝缘老化的微观结构及放电性能。利用粘度测试仪、光学显微镜及扫描电镜等现代测试手段,并根据放电相位分布(phase-resolved partial discharge,PRPD)模式,分析了油纸的聚合度、表面形态及微观形貌,以及放电起始电压、放电量及放电次数等。结果表明：温度、水分和生成物的协同作用导致了老化过程中油纸微观结构缺陷形成并进而引发电树枝,绝缘缺陷的分散性导致了放电相位分布中的“波浪”特征;运行过程中,矿山变油纸老化更加严重,局部放电现象更加激烈;矿区运行环境是造成矿山变油纸老化更严重的主要原因,矿山变油纸微观结构变化更加明显是导致其放电特征变化更加显著的直接原因;对矿山变绝缘状态的监测须从严执行电力标准,局部放电能更有效进行矿山变绝缘状态诊断。     

基于物元理论的变压器绝缘状态分级评估

为提高电网的自愈能力,实现电气主设备的在线监测或预评估,提出了基于物元理论的变压器绝缘状态分级评估模型.通过分析变压器运行过程中影响其绝缘状态的特征参量,构建了层次型状态评估指标体系;各特征参量用物元表征,通过物元差方变换实现了待评价指标的量化处理;在综合多个专家评估意见方面,引入了专家效度物元的概念,使权重处理更为科学客观;应用欧氏贴近度评估函数,实现了变压器绝缘状态的模式识别或分级评估.实例表明,评估结果更客观,对检修工作更具指导意义.