[發(fā)明專利]基于頻域Cole-Davidson模型的電力變壓器絕緣老化狀態(tài)評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310692243.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN103823162A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫新寬;湯明杰;段麗娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)源市科靈電器有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

1.基于頻域Cole-Davidson模型的電力變壓器絕緣老化狀態(tài)評(píng)估方法，其特征在于：包括如下步驟，

1）測試設(shè)備參數(shù)設(shè)置，根據(jù)被測試設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，選取和設(shè)置頻域介電譜測試儀的參數(shù)，包括測試電源的交流電壓峰值U_max，最高測試頻率f_H和最低測試頻率f_L；

2）采樣測量及解譜，測量采樣自動(dòng)進(jìn)行，測量得到電力變壓器油紙復(fù)合絕緣的復(fù)介電常數(shù)，包括復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部ε′和虛部ε″，采用Cole-Davidson模型方程，對(duì)實(shí)測得到的復(fù)介電常數(shù)進(jìn)行擬合，進(jìn)而從中提取所需特征量，Cole-Davidson模型方程所表示的復(fù)介電常數(shù)如下式，

ϵ*=ϵhf+σdcjϵ0ω+A(jω)n+X(1+jωτ)α]]>

式中，

ε_hf——高頻介電常數(shù)，單位：F/m；

σ_dc——直流電導(dǎo)率，單位：S/m；

ε₀——真空介電常數(shù)，取值為8.85×10^-12F/m；

ω——測量角頻率，單位：rad/s；

A，n——表征跳躍電導(dǎo)過程，其中，A>0，0≤n≤1；

X，τ，α——表征第一個(gè)極化弛豫過程的參數(shù)，其中，X>0，τ>0，0≤α≤1；

上式中，τ表示的是Cole-Davidson模型中的弛豫時(shí)間，采用上式對(duì)實(shí)測的電力變壓器油紙復(fù)合絕緣的復(fù)介電常數(shù)進(jìn)行擬合，從中提取τ這個(gè)參數(shù)，完成解譜過程；

3）數(shù)據(jù)處理，根據(jù)提取的特征參數(shù)τ，求其倒數(shù)，得到對(duì)應(yīng)的特征頻率f_p，即可用來判斷油紙絕緣的老化狀態(tài)，其計(jì)算公式為：

z=(p1+p2x+p3x2+p4x3)2+(p5y+p6y2+p7y3)2]]>

式中，

x——取值為lgDP，而DP為紙板的聚合度；

y——油紙絕緣的溫度，單位為℃；

z——取值為lgf_p，f_p為解譜得到的特征頻率，單位為Hz；

p₁-p₇——給定參數(shù)；

將測試所得數(shù)據(jù)帶入上述公式，可以計(jì)算得到油浸紙平均聚合度DP，從而得到固體絕緣的老化狀態(tài)；

4）油浸紙老化狀態(tài)評(píng)估，新紙板的聚合度一般為1200～1800，當(dāng)平均聚合度下降到500時(shí)，電力變壓器整體絕緣處于壽命中期；當(dāng)平均聚合度下降到250時(shí)，可認(rèn)為變壓器壽命已經(jīng)終止；當(dāng)聚合度下降到150時(shí)，絕緣紙的機(jī)械強(qiáng)度為零。