基于BP神经网络的油浸式变压器寿命预测

为了保证变压器的安全运行从而提高其经济效益,对变压器进行剩余寿命预测并采取相应对策显得尤为重要。研究表明,通过对油浸式电力变压器油中溶解的糠醛体积分数以及气体测定可以进行变压器固体绝缘寿命的监督。为此,笔者利用BP神经网络建立起油中CO、CO2、糠醛含量以及运行年限来预测绝缘纸老化程度的关系模型。实例结果表明,通过此方法能够提供比较准确的变压器寿命预测。     

变压器油中糠醛含量与固体绝缘老化关系的研究

通常诊断油浸式变压器寿命的方法主要是利用气相色谱法测定油中的一氧化碳和二氧化碳的生成总量来判别绝缘纸老化的程度,这种方法准确性较差。糠醛含量法是一种油浸式变压器绝缘监督的新方法。为此,阐述了糠醛含量法的基本原理,介绍了油中糠醛质量浓度的测定方法,分析了油中糠醛质量浓度与一氧化碳、二氧化碳的体积分数之间的关系。根据糠醛的质量浓度值取对数后与代表绝缘纸老化程度的纤维素聚合度之间有较好的线性关系的情况,介绍了计算纤维素聚合度的经验公式,并列举了实例验证公式的准确程度。研究结果表明,糠醛含量法是一种油浸式变压器绝缘老化监督较为实用、准确、方便灵活的方法。     

油浸式变压器固体绝缘老化诊断方法有效性探讨

详细介绍、分析了油浸式变压器固体绝缘材料老化的机理，以某钢铁厂油浸式变压器绝缘老化情况为例，比较和探讨了糠醛含量测量方法、CO和CO2含量测量方法、聚合度测量方法测量固体绝缘老化的有效性，并得出了结论。     

基于DSP的变压器绝缘油糠醛在线监测系统设计

作为电网中重要设备之一,电力变压器的正常工作与否直接影响电网的安全稳定运行。油浸式变压器固体绝缘老化的重要特征是绝缘纸老化裂解产生糠醛,因此监测油中糠醛含量可以有效判断变压器绝缘老化的程度。笔者介绍了油中糠醛含量测定的红外光谱分析方法,设计了一种基于DSP处理器与变压器油红外光谱分析法的绝缘寿命在线监测系统,说明了该系统的整体结构、工作原理及软件组成。     

油浸式变压器固体绝缘老化诊断方法有效性探讨

详细介绍、分析了油浸式变压器固体绝缘材料老化的机理,以某钢铁厂油浸式变压器绝缘老化情况为例,比较和探讨了糠醛含量测量方法、CO和CO_2含量测量方法、聚合度测量方法测量固体绝缘老化的有效性,并得出了结论。     

利用糠醛含量进行变压器寿命预测

介绍了糠醛含量与变压器寿命的关系,并给出了计算剩余寿命的公式。     

糠醛含量分析与变压器剩余使用寿命的研究

对变压器纸绝缘析出的糠醛原理进行分析,调试研究了上海地区的一些典型变压器的糠醛含量通过计算、分析糠醛含量对变压器绝缘的影响,并使用聚合度预测变压器剩余使用寿命,为变压器的剩余运行年限提供参考.     

基于二元非线性Wiener随机过程的变压器油纸绝缘剩余寿命预测方法

针对传统单性能退化量的油浸式电力变压器油纸绝缘剩余寿命预测方法难以全面反映油纸绝缘退化行为,且缺乏对多性能退化量间相关性的考虑,该文充分考虑退化过程的随机性和非线性,提出了一种基于二元非线性Wiener随机过程的变压器油纸绝缘剩余寿命预测方法。首先,基于非线性Wiener随机过程建立单性能退化量的油纸绝缘退化模型,刻画油纸绝缘退化过程的随机性和非线性;然后,基于Copula函数建立两性能相关的退化模型,更加全面地分析两性能退化量所反映的变压器油纸绝缘联合退化行为;最后,采用MCMC-Gibbs抽样算法估计模型未知参数,实现变压器油纸绝缘剩余寿命预测。该文以糠醛和甲醇含量作为性能退化量,依托加速热老化实验数据进行实例验证,对比单性能、两性能独立、两性能相关三种情况下的可靠度曲线及剩余寿命预测结果,结果表明,该文所提方法能够更加合理全面地描述退化过程,可靠度曲线更贴近真实结果。     

考虑绝缘剩余寿命的变压器健康状态评估方法

在现有的健康指数理论和绝缘寿命计算方法的基础上进行延伸和拓展,建立变压器运行状态评估结果与其剩余寿命的映射关系,提出了一种考虑绝缘剩余寿命的油浸式变压器健康状态评估方法。利用变压器负荷记录和环境温度数据计算设备热点温度,继而计算设备的绝缘剩余寿命;再根据分级评估的思想对变压器运行状态进行分级评估,考虑不同因素的影响,形成不同层级的健康指数修正因子,最终得到反映变压器的综合运行状态的设备剩余寿命及健康指数评分。通过实际变电站算例分析证明了该方法的有效性和优越性。该方法并不局限于油浸式变压器,对于其他油绝缘设备(如电抗器)同样适用。     

超高压变压器油中酸类物质的生成规律和变压器热老化状况分析

为了防止变压器突发性恶性事故发生,探寻更为准确地评估超高压变压器油纸绝缘老化状态和预测变压器剩余寿命的方法意义重大。为此,在130℃下进行了变压器油纸绝缘加速热老化实验,同时跟踪测定变压器油中的酸值、糠醛含量和介质损耗因数,分析模拟老化条件下生成酸类物质的规律,并与变压器老化特征量糠醛和油介质损耗因数的变化规律进行了对比分析。实验结果表明:在变压器油纸绝缘热老化过程中,老化生成酸性物质的反应分为反应诱导阶段和反应发展阶段。在老化反应进入诱导阶段后期,油中糠醛的含量下降,此后,油中的糠醛含量便不能正确反映变压器纸绝缘的老化状况。在老化反应的发展阶段,其反应速率常数是诱导阶段的约5~11倍。老化过程中变压器油中酸值的变化和介质损耗因数的变化具有良好的相关性,生成酸类物质反应速率的快速增加,与变压器油的绝缘性快速下降相一致。结果初步表明跟踪测定变压器老化过程油中酸值的变化,可更为准确地评估变压器油纸绝缘的老化。     

一种油浸式电力变压器纸绝缘老化评估新特征量

针对油中糠醛含量随变压器运行时间变化的分散性较大,难以准确评估油浸式变压器纸绝缘老化状态的不足,对甲醇、乙醇等低分子醇作为变压器纸绝缘老化评估新特征量进行了理论分析与实验研究。对绝缘纸的老化机理以及化学键断裂进行分析,从理论上探究甲醇、乙醇等低分子醇的产生原理及主要生成途径。采用气相色谱-质谱联用法对现场2台老旧变压器绝缘油样品中的甲醇、乙醇及糠醛含量进行了测定。实验结果表明,2组样品中均未检测到糠醛,但却检测到数量可观的乙醇。进一步地,对现场2台刚投运变压器的检测结果对比分析,分析结果揭示了乙醇可以作为一种有效表征变压器绝缘纸老化的新特征量,且比糠醛特征量相比更为有效。     

糠醛浓度分析在电力变压器固体绝缘老化诊断中的应用

通过对基于固体绝缘老化诊断方法的对比,得出检测电力变压器油中糠醛浓度是评价固体绝缘老化状态的有效方法之一。在建立数学模型后,根据50台主变压器糠醛浓度的检测值,对其对数值与运行年限进行线性回归分析,确认了置信概率为99%的糠醛浓度的对数值的线性区间,从而有助于判断电力变压器固体绝缘的老化程度,这对实施变压器的状态检修有一定的指导作用。     

油中糠醛浓度判定变压器固体绝缘劣化程度的研究

变压器油的炼制由原来的酸碱精制发展到糠醛溶剂精制,水洗过程无法完全除去糠醛溶剂,因此,新的变压器油含有一定量的糠醛,使得现行的采用油中糠醛含量判断变压器固体绝缘劣化程度的规定不适用。文章提出了采用糠醛试验判断变压器固体绝缘劣化程度的修正方法。     

Research on Life Prediction of Oil-Paper Insulation Based on Dielectric Response

Abstract

The power transformer is an important part of the power grid. The aging of oil-paper insulation is affected by many factors such as temperature and moisture. In order to accurately evaluate the service life of transformer and ensure the stable operation in power system, a method for predicting the lifetime of oil-immersed pressboard under different temperatures and moisture content was proposed. This method is mainly realized by the chemical reaction kinetic equations and transformation factor. Firstly, the effect of temperature and moisture content on the frequency dielectric response of oil-paper insulation was studied by frequency domain dielectric spectroscopy method. The results show that the dielectric loss of oil-immersed pressboard increases with the increase of moisture content and temperature. The activation energy of oil-immersed pressboard also increases exponentially with the increase of moisture content. Then, we analyzed the trend of polymerization degree of insulation pressboard in aging process and calculated the insulation life and the remain lifetime by combining the cellulose degradation kinetic models and translation factor. When the moisture content of the oil-immersed at 70?°C, the life expectancy of oil-paper insulation is about 19.26?years.     

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。     

水份含量对变压器油纸绝缘系统回复电压参数影响规律的研究

油浸式电力变压器中的油纸绝缘系统受潮会加速固体绝缘材料老化,严重影响其运行寿命,因此评估变压器绝缘纸板中的水份含量对确保变压器安全可靠运行具有重要意义.基于回复电压的极化谱方法是一种无损的绝缘诊断方法,已经被用来评估变压器的绝缘状态.笔者研究了不同充电时间下水份含量变化对回复电压参数的影响规律.结果表明,回复电压最大值...     

变压器油中的糠醛萃取新技术

针对目前国内没有专用的变压器油糠醛萃取设备问题,研制了专用的变压器油糠醛萃取装置,方便了变压器油的糠醛萃取工作,为变压器固体绝缘老化的诊断分析提供了手段和方法,实现了对变压器固体绝缘老化的有效监督,从而为变压器设备的状态检修工作提供了有利的技术支持。应用测试结果表明,糠醛的萃取效率达95%以上,萃取效果十分明显。     

现场变压器油纸绝缘时频域介电特征量提取及状态评估

油浸式变压器的绝缘状态决定了变压器的运行寿命。为将时频域介电响应技术应用于变压器油纸绝缘状态的无损评估,对一台停运的500kV变压器进行了极化/去极化电流(PDC)与频域介电谱(FDS)测量。通过时域介电谱融合理论及FDS技术提取了反映变压器油纸绝缘状态变化的时域介电特征量与频域介电特征量,并分析了其变化规律。研究结果表明,时频域介电特征量对变压器油纸绝缘的老化情况较为敏感,可定性评估变压器的绝缘状况。