[發(fā)明專利]一種獲得變壓器中油浸紙頻域介電譜的方法

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• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN115856444A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 涂亞龍;王圣康;周凱;魯非;邱云昊;劉睿;張宇;盧仰澤;金雷;吳云飛;羅維;林福昌;李化
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;華中科技大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R31/12;G06F17/18
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發(fā)明提供一種獲得變壓器中油浸紙頻域介電譜的方法，屬于油浸式變壓器絕緣介電響應診斷領域。該方法包括：測量變壓器主絕緣的復電容，并計算其頻域介電譜；測量絕緣油的復電容，并計算其頻域介電譜；根據主絕緣和絕緣油的頻譜，計算不同絕緣結構參數下的油浸紙頻域介電譜；采用介電譜模型對不同絕緣結構下計算獲得的油浸紙頻譜進行擬合，擬合殘差最小的一組即為所求的油浸紙頻域介電譜。本發(fā)明能夠實現在變壓器主絕緣結構參數未知的情況下獲得油浸紙的頻域介電譜，為進一步解讀油浸紙介電信息并得出其絕緣狀態(tài)提供了更為有效的手段。

技術領域

本發(fā)明涉及油浸式變壓器絕緣介電響應診斷領域，具體是一種獲得變壓器中油浸紙頻域介電譜的方法。

背景技術

油浸式變壓器的主絕緣是一種典型的油紙絕緣結構，在長期的運行過程中，由于受到電、熱、水分以及機械等作用的影響，其絕緣性能逐漸下降，對變壓器的安全穩(wěn)定運行造成嚴重威脅。因此需要對變壓器主絕緣狀態(tài)進行準確有效的診斷，這是現在電力行業(yè)關注的熱點，也是迫切需要解決的問題。基于介電響應的頻域介電譜法(Frequency domainspectroscopy，FDS)是一種用于評估電氣設備絕緣狀態(tài)的非破壞性測量方法。由于攜帶信息豐富、抗干擾能力強、具有無損檢測等特性，FDS被廣泛用于含油電氣設備，尤其是油浸式變壓器油紙絕緣的狀態(tài)評估領域。

變壓器主絕緣由油道、撐條和絕緣紙筒構成，如圖1所示。其頻域介電譜會受到絕緣結構、絕緣油性能等多方面的影響，一般只能用來定性地分析絕緣狀態(tài)。而油浸紙的頻域介電譜不受絕緣結構的影響，并且包含全面的絕緣狀態(tài)信息，可以用于定量分析變壓器的絕緣狀態(tài)。但是在實際應用中，能夠直接測量得到的是變壓器主絕緣的頻域介電譜，因此需要把油浸紙的頻域介電譜從主絕緣頻譜中提取出來。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種獲得油浸式變壓器中油浸紙頻域介電譜的方法，根據測量得到的主絕緣和絕緣油頻域介電譜，結合介電譜模型，在主絕緣結構未知的情況下求取油浸紙的頻域介電譜。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種獲得油浸式變壓器中油浸紙頻域介電譜的方法，該方法包括以下步驟：

S1:測量變壓器主絕緣的復電容C_all^*(ω)，并計算主絕緣的頻域介電譜ε_all^*(ω)；

S2:測量絕緣油的復電容C_oil^*(ω)，并計算絕緣油的頻域介電譜ε_oil^*(ω)；

S3:根據主絕緣的頻域介電譜ε_all^*(ω)和絕緣油的頻域介電譜ε_oil^*(ω)，計算不同絕緣結構參數下的油浸紙頻域介電譜ε_paper^*(ω)；

S4:采用介電譜模型對不同絕緣結構下計算獲得的油浸紙頻譜ε_paper^*(ω)進行擬合，擬合殘差最小的一組即為所求的油浸紙頻域介電譜。

進一步的，所述S1和S2中的復電容C_all^*(ω)和C_oil^*(ω)由介電阻抗譜儀直接測量獲得，頻率測量范圍為1mHz-10kHz，頻域介電譜ε^*(ω)按照下式計算得到：

其中，ω為角頻率，C^*(ω)為變壓器主絕緣或絕緣油的復電容，C₀為絕緣的幾何電容。

進一步的，所述S3具體包括如下步驟：