[發明專利]一種基于變電壓異頻介損評估油紙絕緣水分的方法

有效

• 申請號: 201810340904.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN109030954B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 詹江楊;牛朝濱;孫翔;何毅帆;何文林;劉浩軍;楊智;陳珉;趙浩翔;張大寧;穆海寶;張冠軍;韓睿
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;西安交通大學;國家電網公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種基于變電壓異頻介損曲線定量評估油紙絕緣水分的方法。傳統的工頻介損試驗，只能反映設備在工頻某一電壓下設備的介損情形。本發明在異于工頻的附近頻率，對油紙絕緣類設備進行升壓和降壓試驗，獲得變電壓異頻介損曲線；滿足曲線特征后，對變電壓異頻介損曲線特性進行提取，結合數值模型庫進行比對分析，對油紙絕緣類設備內的含水量進行定量分析，從而定量地判斷油紙絕緣類設備的絕緣情況。本發明通過將異頻介損曲線中，升降壓曲線之間的有效面積與設備的含水量進行定量關聯，大大簡化、提高了設備含水量檢測的操作與精確度。

技術領域

本發明屬于油紙絕緣類設備狀態監測評估領域，具體地說是一種基于變電壓異頻價損評估油紙絕緣水分的方法。

背景技術

油紙絕緣類電力變壓器，在制造過程中和運行條件下，由于制作工藝的缺陷或者設備受環境影響，導致其內部含水量高于設備正常水平；特別是設備長期處于濕度較大的潮濕環境下，設備容易受潮，導致內部水分增加，從而危及設備運行，甚至對電網運行造成經濟損失，引發安全事故。因此，對于油紙絕緣類設備的含水量進行定量分析具有實際工程意義。

油紙絕緣類設備的水分檢測，常見的有介電響應和油中微水提取等方法，上述方法中，介電響應試驗由于其測試時間較長，測試電壓較低，不能充分反映設備在其運行電壓下的特征，油中微水提取需要對設備進行取樣分析，取樣點受限制，樣本代表性差，且每次取樣可能引入外界因素，對設備造成二次破壞，均具有一定的缺陷。

傳統的工頻介損試驗，只能反映設備在工頻某一電壓下設備的介損情形，未能充分利用該頻段下利用設備在不同電壓激勵下的響應進行水分判斷。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明提供一種基于變電壓異頻介損評估油紙絕緣水分的方法，其通過在對油紙絕緣類設備在異于工頻的頻段附近對設備進行試驗，將含水量與異頻介損曲線的特征進行聯系，獲得二者的對應關系，以定量判斷設備含水情況。

本發明采用的技術方案是：一種基于變電壓異頻介損評估油紙絕緣水分的方法，其在異于工頻的附近頻率，對油紙絕緣類設備進行升壓和降壓試驗，獲得變電壓異頻介損曲線；

如油紙絕緣類設備僅存在含水量超標缺陷時，油紙絕緣類設備的變電壓異頻介損曲線會呈現出如下特征：右端閉合，左端呈現開口形狀，升壓曲線位于降壓曲線下方，二者之間存在有效面積，該有效面積與含水量具有定量關系；

滿足曲線特征后，對變電壓異頻介損曲線特性進行提取，結合數值模型庫進行比對分析，對油紙絕緣類設備內的含水量進行定量分析，從而定量地判斷油紙絕緣類設備的絕緣情況。

本發明的測試頻率為不同于工頻的附近頻段的異頻，可以有效避免現場測試時電網設備等工頻干擾，大大增強測試方法的抗干擾強度。測試過程分為升壓、降壓兩個過程，電壓范圍可在0到額定電壓值之間變化。本發明將設備的含水量與變電壓異頻介損曲線特征關聯在一起，從二者的對應關系，定量判斷設備含水情況。

作為上述技術方案的補充，試驗中，保持升降過程測試電壓測試點一致，每次升降壓過程中，兩次施加電壓的時間間隔控制在相同范圍內并保證合適的裕度，保證被測試設備有足夠的電壓恢復時間。

作為上述技術方案的補充，適用于油紙絕緣類設備只存在含水量超標缺陷，且沒有老化、局放放電缺陷。除了含水量，其他缺陷情況不能應用本發明的方法對設備含水量進行評估。

作為上述技術方案的補充，所述異頻的頻率選用40-45Hz或55-60H，優選為40Hz、45Hz、55Hz或60H。

作為上述技術方案的補充，測試電源選用與被測試設備電壓等級相當的電源，至少提供其額定運行電壓的0.1倍電源，否則影響含水量判定結果。

作為上述技術方案的補充，滿足曲線特征后，將最低測試電壓處的升壓曲線與降壓曲線連接，形成閉合回環，將此閉合回環的面積進行計算并歸一化后，進行含水量計算，其公式如下：