[發明專利]基于弛豫子譜線的油紙絕緣設備微水含量定性評估方法

有效

• 申請號: 201410558899.9
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104280449A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 蔡金錠;曾靜嵐;李安娜;彭積成
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N27/60
• 分類號: G01N27/60
• 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

本發明提出一種基于弛豫子譜線的油紙絕緣設備微水含量定性評估方法，該方法涉及油紙絕緣設備微水含量的評估技術領域。

背景技術

目前用于油紙絕緣微水含量評估的主要方法有：卡爾費休滴定法、露點法、油紙水分平衡關系曲線法以及基于電介質響應理論的電氣診斷方法等。卡爾費休滴定法需要從油紙絕緣設備內部提取絕緣試樣進行試驗，在取樣的過程中可能對設備造成傷害；露點法的試驗過程需要破除真空，且難以獲得實驗數據；應用油紙水分平衡曲線法來測定絕緣油中的微水含量也存在一定極限性，且準確性還有待進一步提高。基于電介質響應理論的電氣診斷方法主要有回復電壓測量法和極化去極化電流測量法，這些方法是通過擬合電氣特征量與絕緣系統微含水量之間的曲線，間接地診斷出油紙絕緣設備的微水含量狀況。但這些診斷方法對溫度、絕緣受潮以及外界干擾因素等的影響缺乏考慮，故其在實際中無法得到廣泛應用。因此發明提出的基于去極化電流譜線解析法的油紙絕緣設備微水含量定性評估方法，為油紙絕緣設備微水含量的定性評估提供一種直觀而準確的分析手段，它在實際工程中具有重要的應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于弛豫子譜線的油紙絕緣設備微水含量定性評估方法，該方法可以直觀、準確、可靠地判斷出油紙絕緣設備的微水含量狀況。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于弛豫子譜線的油紙絕緣設備微水含量定性評估方法，按以下步驟進行：

步驟1：對油紙絕緣設備進行去極化電流測量，得到去極化電流譜線i_d；

步驟2：對步驟1測量得到的去極化電流譜線進行微分解譜，得到去極化電流i_d的微分譜函數；?

步驟3：對微分譜函數逐次進行解析得到各子譜線；

步驟4：根據解析出的子譜線數目定性地判斷油紙絕緣設備的微水狀況，若解析出的子譜線數量越多，則表明油紙絕緣設備的微水含量越大。

進一步的，在步驟1中，所述去極化電流測量過程如下：首先在油紙絕緣設備兩極施加高壓直流脈沖U₀，在時間段t_c內對油紙絕緣設備充電，然后斷開外加電壓并在時間段t_d內將油紙絕緣設備的兩極短路測量流過電介質的去極化電流i_d，其函數表達式為：

??????????????????（1）

式中，C₀為真空電容值；n表示油紙絕緣設備內部不同電介質弛豫機構個數，A_i和τ_i分別表示第i個弛豫機構的權重系數和弛豫響應時間，它們均為常數；I_di=C₀U₀A_i是一個常數，它表示第i個弛豫機構對去極化電流的貢獻。

進一步的，在步驟2中，所述對去極化電流譜線微分解譜的運算過程如下：

對所述的去極化電流i_d進行微分運算后再乘以對應的去極化時間t，得到去極化電流的微分譜線為：

?????????（2）

令上式中，稱L_i為第i條子譜線。

進一步的，在步驟3中，所述對微分譜函數逐次進行解析得到各子譜線的過程如下：

從微分譜線末尾開始，任意取兩個點和，建立下列方程組：

????????????????????????????????????????????（3）

由式（3）求出I_d1和，然后代入，即可求出第1條子譜線L₁；

然后再將微分譜線減去第1條子譜線L₁得到剩余微分譜線；再從剩余微分譜線的末端開始，任取兩個點的值代入式（3），求出I_d2和，然后再代入，即可求出第2條子譜線L₂；