[發(fā)明專利]一種考慮油中水分的油紙絕緣局部放電發(fā)展階段的判斷方法

有效

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• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111308288B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 周利軍;郎光婭;魯揚
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/16;G06K9/62
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發(fā)明公開了一種油紙絕緣局部放電發(fā)展階段的判斷方法，首先設計了一種能同時對油紙絕緣的局部放電和油中水分含量進行測試的裝置，其中采用的測試電極為柱板電極，使用加壓裝置對油紙絕緣進行加壓，分別通過局部放電測試儀和油中水分測定儀對油紙絕緣的局部放電發(fā)展過程和油中水分含量進行監(jiān)測，將所測得的數(shù)據(jù)傳輸給計算機，最終在對局部放電發(fā)展階段進行劃分后根據(jù)所取時間段內PRPD譜圖所測特征參量判斷油紙絕緣局部放電發(fā)展階段。本方法中涉及的裝置考慮了絕緣油中水分對局部放電發(fā)展過程的影響，因而該方法能更準確地對油紙絕緣局部放電發(fā)展階段進行判斷，有助于提前預知油紙絕緣嚴重缺陷的存在。

技術領域

本發(fā)明屬于油紙絕緣的絕緣試驗領域，具體涉及一種油紙絕緣局部放電發(fā)展階段的判斷方法。

背景技術

調查數(shù)據(jù)顯示，每年我國由于電氣設備而導致的電力系統(tǒng)事故占比在50％左右，而電力變壓器是輸配電網(wǎng)絡中最核心的電氣設備之一，因而其運行的安全可靠性直接關系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。電力變壓器運行過程中，部分油紙絕緣結構的薄弱環(huán)節(jié)會因連續(xù)承受局部過高場強而產生放電，局部放電所引起的絕緣損壞繼續(xù)發(fā)展，最終將導致絕緣事故發(fā)生。

沿面放電是變壓器油紙絕緣中常見的典型缺陷之一，油紙絕緣的固–液交界面易發(fā)生沿面閃絡。工頻局部放電試驗可以獲取大量不同電壓等級下的絕緣局部放電信息，但目前大多數(shù)針對局部放電試驗的分析研究仍停留在定性分析層面上或者偏向于故障識別方面，對于局部放電發(fā)展階段的劃分與判斷的研究尚少，因此急需一種油紙絕緣局部放電發(fā)展階段的判斷方法，通過將測試樣本點與劃分完成的聚類匹配來判斷在測試電壓下油紙絕緣所處的局部放電發(fā)展階段，有助于提前預知嚴重缺陷的存在。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了在考慮絕緣油中水分影響的情形下更準確地判斷油紙絕緣局部放電發(fā)展階段，提供一種油紙絕緣局部放電發(fā)展階段的判斷方法。

一種油紙絕緣局部放電發(fā)展階段的判斷方法包含以下步驟：

步驟一，搭建局部放電綜合實驗平臺

a)油紙絕緣樣品的處理：

將同一批次的3張同尺寸絕緣紙放入110℃/50Pa的真空干燥箱中干燥72h，以去除絕緣紙板中的初始水分，之后將干燥后的絕緣紙分別放入含水量為10mg/L、15mg/L、20mg/L的絕緣油中真空浸漬48小時，得到3組油紙絕緣樣品；

b)連接設備與裝置：

設備與裝置包括：絕緣實驗箱、電極固定裝置、柱板電極、高壓引線、接地線、油中水分測定儀、加壓裝置、電流傳感器、濾波器、局部放電測試儀、計算機；

注油口和取油口分別開在絕緣實驗箱的側壁高度90％和10％處；

絕緣實驗箱內部裝有電極固定裝置、柱板電極、絕緣紙、絕緣油，絕緣油完全浸沒電極固定裝置、柱板電極、絕緣紙；

柱板電極通過高壓引線、接地線、接線柱與加壓裝置相連；

電流傳感器環(huán)繞在接地線上，將測得的電流信號傳導給濾波器濾去環(huán)境噪聲，處理過的信號傳導給局部放電測試儀；

油中水分測定儀通過取油口和細徑輸油管提取絕緣油試樣進行油中水分含量測定；

計算機與局部放電測試儀和油中水分測定儀連接，以獲取實時局部放電信號與油中水分含量進而進行后續(xù)處理分析

步驟二，劃分油紙絕緣局部放電發(fā)展階段

使用加壓裝置對油紙絕緣樣品進行加壓，每隔5s升高電壓500V，記錄初次重復產生放電量大于50pC局部放電的電壓為局部放電起始電壓Ui，分別對3組油紙絕緣樣品持續(xù)施加120％Ui的電壓直至油紙絕緣擊穿，使用局部放電測試儀記錄放電發(fā)展全過程；

a)提取特征參量