[發明專利]油紙絕緣等效電路儲能元件數及弛豫響應支路數判斷方法

有效

• 申請號: 201310446682.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103698664A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 蔡金錠;江修波;林智勇;吳慧塋;王凱
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種油紙絕緣等效電路儲能元件數及弛豫響應支路數判斷方法。?

背景技術

目前在油紙絕緣老化診斷研究領域中，通常借助擴展德拜模型的電介質弛豫響應等效電路對油紙絕緣設備老化狀況進行分析和間接診斷。現已得到專家們的關注并廣泛地得到應用。其等效電路如圖1所示。?

但是迄今為止，多數研究者在應用圖1弛豫響應等效電路時，都沒有考慮或者很少考慮油紙絕緣設備的運行年限、絕緣老化現狀等存在的差異或其他影響因素，一般都是任意假設油紙絕緣弛豫響應等效電路虛線框2（假設為“黑箱”）內等效電路的拓撲結構，即弛豫響應支路數是由確定的若干條RC串聯支路并聯構成的，雖然采用這樣的假設也可以計算出油紙絕緣設備弛豫響應等效電路的參數值，但是這種假設缺乏理論依據，它不能真實地反映油紙絕緣系統內部各組成部分在弛豫響應過程中的極化狀況。其假設的結果有時還會增加求解等效電路參數的難度，更為嚴重的后果是會影響判斷油紙絕緣設備老化狀況的準確性。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種油紙絕緣等效電路儲能元件數及弛豫響應支路數判斷方法，它有助于準確應用擴展德拜弛豫等效電路模型深入研究絕緣老化機理等，提供一種可靠而有力的分析手段。?

本發明的技術方案在于：一種油紙絕緣等效電路儲能元件數及弛豫響應支路數判斷方法，其特征在于，按如下步驟進行：?

1）首先在油紙絕緣設備的絕緣機構兩端施加一個直流脈沖高電壓U₀，U₀值為200-500V，在t_c時間內對油紙絕緣系統進行充電，然后斷開外加電壓并把絕緣系統兩端短路，使絕緣系統內部在t_d時間段內放電。最后再將短路線斷開，用回復電壓測試儀連續測量任意時間t絕緣系統兩端的回復電壓值或回復電壓譜線u_r?=?f?(t)，直至回復電壓值漸近趨近于零為止；

????2）假設油紙絕緣設備電介質極化等效電路的拓撲結構是由N條RC串聯支路并聯構成的電路，得回復電壓譜函數表達式為：

?????????????????????????（1）

式中：m=N+1；P_j?(j=，且?P_j>0)是一個與弛豫響應支路參數有關的系數；的表達式為：

??????????????（2）

上式中U_cpi表示第i條支路極化電容的殘余電壓，它與充電時間t_c和短路放電時間t_d有關；B_ji?(?j=;?i=)它是一個與弛豫響應支路參數值有關與時間無關的系數；

????3）對式（1）進行微分，然后再乘以相應的測量時間t，即可得到回復電壓的微分時域譜函數表達式為：?

????（3）

令上式中：，稱為微分線型函數；

????4）按上述方法得到油紙絕緣設備的回復電壓微分時間譜函數的譜線后，對其進行逐次解譜，可分離出m條子譜線，即可判斷出油紙絕緣極化等效電路儲能元件數，即極化電容個數為m；且“黑箱”內等效電路的弛豫響應支路數為：N?=?m-1。

其中，所述的回復電壓微分時域譜函數的解譜過程按以下步驟完成：?

第一步：首先從回復電壓微分時域譜函數譜線的末端開始，任意取兩點t₁和t₂，且t₂大于t₁。采用解譜法建立下列方程組：

?????????????????（4）

由式（4）求出A_j和p_j，然后代入式（j=1）中，即可求出第1條子譜線L₁；

第二步：將回復電壓微分時域譜線減去第1條子譜曲線L₁，得到剩余譜線G_i(_*)。再從剩余譜線的末端開始，任取兩點t₁和t₂，且t₂大于t₁，再按式（4）求出A_j和p_j，然后分別再代入式（j=2）中，求出第2條子譜線L₂。