油浸式电力变压器绝缘诊断技术

目录 前言 第1章 油纸绝缘弛豫响应介电谱的测量 1 1.1 油纸绝缘劣化过程 1 1.2 油纸绝缘介质极化过程 3 1.2.1 电介质极化形式 3 1.2.2 电介质弛豫响应特性 4 1.3 时域介电谱的测量 7 1.3.1 回复电压极化谱测量 7 1.3.2 极化、去极化电流测量 11 1.4 频域介电谱测量法 14 1.5 影响回复电压测量的主要因素 16 1.6 极化电压对回复电压的影响 20 1.6.1 极化电压对回复电压*大值影响 22 1.6.2 极化电压对回复电压初始斜率影响 22 1.6.3 极化电压对峰值时间的影响 23 1.7 不同充电放电时间比对极化谱特征量的影响 23 1.7.1 充放电时间比对回复电压*大值的影响 25 1.7.2 充放电时间比对回复电压初始斜率影响 26 1.7.3 充放电时间比对回复电压峰值时间的影响 26 第2章 油纸绝缘极化等效电路及其响应 29 2.1 油纸绝缘极化等效电路模型 29 2.2 扩展德拜极化等效电路模型 33 2.3 扩展德拜等效电路的时域响应 35 2.4 扩展德拜混联电路时域响应 38 2.4.1 混联等效电路回复电压响应 38 2.4.2 改进的混联电路回复电压响应 41 2.5 扩展德拜等效电路极化、去极化电流响应 49 2.6 扩展德拜等效电路频域响应 51 第3章 油纸绝缘极化等效电路参数计算 53 3.1 极化等效电路参数计算方程式 53 3.2 极化等效电路支路数的确定 55 3.2.1 基于回复电压解谱的极化支路数判断 56 3.2.2 去极化电流解谱的极化支路数判断 63 3.3 基于改进粒子群算法的参数计算 69 3.3.1 建立求解非线性方程组的目标函数 69 3.3.2 标准粒子群优化算法 70 3.3.3 改进粒子群优化算法 71 3.4 应用改进粒子群算法求解扩展德拜电路参数 73 3.5 极化等效电路回复电压计算 74 3.5.1 单极化支路回复电压计算公式 75 3.5.2 多极化支路回复电压计算通式 77 3.5.3 等效电路中几何电阻Rg的求解 78 3.6 等效电路参数计算准确性分析 78 3.7 去极化电流三次微分的等效电路参数计算 79 3.8 极化等效电路参数计算示例 84 3.9 基于频域介电谱的混联等效电路参数计算 87 3.9.1 混联极化等效电路参数与频域介电谱关系 87 3.9.2 求解混联等效电路参数目标函数 89 3.9.3 混联等效电路参数计算示例 89 第4章 油纸绝缘状态与等效电路特征量关系 94 4.1 油纸绝缘状况实验测试分析 94 4.1.1 测试平台和实验操作过程 94 4.1.2 实验分析结果 96 4.2 油纸绝缘变压器回复电压极化谱分析 102 4.2.1 绝缘油处理前后测试结果分析 102 4.2.2 刚投运变压器测试结果分析 103 4.2.3 检修前后测试结果分析 105 4.3 油纸绝缘状况与弛豫机构的关系 107 4.3.1 油纸绝缘老化程度与极化支路数关系 107 4.3.2 油纸绝缘老化程度与弛豫时间常数关系 111 4.3.3 实例分析和验证 114 4.4 去极化电流的弛豫响应参数分析 116 4.4.1 换油处理前后变压器的弛豫参数分析 117 4.4.2 更换低压绕组前后变压器的弛豫参数分析 118 4.4.3 不同绝缘状况变压器的弛豫参数分析 120 第5章 基于回复电压特征量的油纸绝缘诊断 124 5.1 基于弛豫机构数的油纸绝缘诊断 124 5.1.1 弛豫子谱线与绝缘老化的关系 124 5.1.2 油纸绝缘诊断分析 125 5.2 等值弛豫极化强度老化评估法 131 5.2.1 电介质极化强度 131 5.2.2 油纸绝缘诊断分析 133 5.3 基于回复电压极化谱特征量的绝缘诊断 139 5.3.1 采用回复电压极化谱特征值的油纸绝缘诊断 139 5.3.2 油纸绝缘诊断分析 140 5.3.3 含有弛豫因子的油纸绝缘诊断 142 5.4 非标准回复电压极化谱的绝缘诊断 145 5.4.1 非标准极化谱的绝缘诊断方法 145 5.4.2 油纸绝缘诊断分析 146 第6章 基于去极化电流特征量的油纸绝缘诊断 149 6.1 去极化电流微分峰谷点的绝缘诊断 149 6.1.1 基于峰谷点数的绝缘劣化程度判据 149 6.1.2 油纸绝缘诊断分析 150 6.2 基于弛豫损耗与去极化能量的油纸绝缘诊断 153 6.2.1 弛豫损耗 153 6.2.2 去极化弛豫能量 154 6.2.3 油纸绝缘诊断分析 155 6.3 基于陷阱密度谱特征量的油纸绝缘诊断 157 6.3.1 去极化电流陷阱密度及其特征量 157 6.3.2 Sgmax和tgmax在油纸绝缘评估中应用 158 6.3.3 油纸绝缘诊断分析 162 6.4 含有弛豫线型因子的油纸绝缘诊断 165 6.4.1 极化支路数与绝缘老化的联系 166 6.4.2 弛豫线型因子与绝缘老化的联系 171 第7章 基于时域介电谱特征量的油纸绝缘综合诊断 173 7.1 基于模糊粗糙集理论的油纸绝缘诊断 173 7.1.1 油纸绝缘特征量的模糊划分 173 7.1.2 可辨识矩阵的属性约简 174 7.1.3 基于模糊粗糙集的油纸绝缘诊断 176 7.2 基于多元回归法的油纸绝缘诊断 183 7.2.1 回复电压时域特征量分析 183 7.2.2 融合多特征量的油纸绝缘诊断 186 7.3 融合多特征量的油纸绝缘定量诊断 190 7.3.1 油纸绝缘定量诊断方法和判据 191 7.3.2 绝缘诊断示例分析 194 7.4 油纸绝缘系统分类诊断 196 7.4.1 油和纸评估指标选取及绝缘等级划分 196 7.4.2 确定油纸绝缘状态分级的诊断规则 196 7.4.3 油纸绝缘状态分类分级诊断 200 第8章 油纸绝缘变压器微水含量的诊断方法 203 8.1 单特征量的油纸绝缘微水含量诊断 203 8.1.1 回复电压极化谱特征量与微水含量的关系 203 8.1.2 RVM初始斜率与微水含量的关系 204 8.1.3 微水含量诊断分析 204 8.2 基于弛豫等效电路参数的微水含量诊断 206 8.2.1 大时间常数支路参数与微水含量的关系 207 8.2.2 等效电路电阻、电容与微水含量的关系 209 8.2.3 变压器的微水含量诊断分析 212 8.3 基于去极化电流解谱的微水含量诊断 213 8.3.1 去极化电流峰值点与微水含量的关系 213 8.3.2 微水含量诊断分析 214 8.4 基于去极化电量的微水含量判别 217 8.4.1 去极化电流弛豫电量 217 8.4.2 基于去极化电量的绝缘微水含量判别 217 8.4.3 诊断示例分析 218 8.5 油纸绝缘微水含量多指标综合诊断 219 8.5.1 油纸绝缘微水含量多指标熵权关联诊断 219 8.5.2 油纸绝缘微水含量诊断分析 222 8.5.3 油纸绝缘微水含量可拓诊断法 223 第9章 时域介电谱测试装置机理及其仿真 228 9.1 时域介电谱测试装置框架图 228 9.2 高压直流电源模块 229 9.3 开关控制模块 236 9.4 信号采集模块 240 9.5 仪器显示模块 242 第10章 基于回复电压特征量的绝缘诊断系统 251 10.1 回复电压测试诊断系统框图 251 10.2 诊断系统软件安装 252 10.3 诊断系统设置说明 252 10.4 RVM系统程序安装和软件使用说明 254 10.4.1 系统登录 255 10.4.2 数据管理 256 10.5 RVM诊断系统应用分析 260 10.6 报表管理 267 10.7 用户管理 268 10.8 系统设置 270 参考文献 273