油浸式電力變壓器絕緣診斷技術

目錄
前言
第1章 油紙絕緣弛豫響應介電譜的測量 1
1.1 油紙絕緣劣化過程 1
1.2 油紙絕緣介質極化過程 3
1.2.1 電介質極化形式 3
1.2.2 電介質弛豫響應特性 4
1.3 時域介電譜的測量 7
1.3.1 回復電壓極化譜測量 7
1.3.2 極化、去極化電流測量 11
1.4 頻域介電譜測量法 14
1.5 影響回復電壓測量的主要因素 16
1.6 極化電壓對回復電壓的影響 20
1.6.1 極化電壓對回復電壓最大值影響 22
1.6.2 極化電壓對回復電壓初始斜率影響 22
1.6.3 極化電壓對峰值時間的影響 23
1.7 不同充電放電時間比對極化譜特征量的影響 23
1.7.1 充放電時間比對回復電壓最大值的影響 25
1.7.2 充放電時間比對回復電壓初始斜率影響 26
1.7.3 充放電時間比對回復電壓峰值時間的影響 26
第2章 油紙絕緣極化等效電路及其響應 29
2.1 油紙絕緣極化等效電路模型 29
2.2 擴展德拜極化等效電路模型 33
2.3 擴展德拜等效電路的時域響應 35
2.4 擴展德拜混聯(lián)電路時域響應 38
2.4.1 混聯(lián)等效電路回復電壓響應 38
2.4.2 改進的混聯(lián)電路回復電壓響應 41
2.5 擴展德拜等效電路極化、去極化電流響應 49
2.6 擴展德拜等效電路頻域響應 51
第3章 油紙絕緣極化等效電路參數(shù)計算 53
3.1 極化等效電路參數(shù)計算方程式 53
3.2 極化等效電路支路數(shù)的確定 55
3.2.1 基于回復電壓解譜的極化支路數(shù)判斷 56
3.2.2 去極化電流解譜的極化支路數(shù)判斷 63
3.3 基于改進粒子群算法的參數(shù)計算 69
3.3.1 建立求解非線性方程組的目標函數(shù) 69
3.3.2 標準粒子群優(yōu)化算法 70
3.3.3 改進粒子群優(yōu)化算法 71
3.4 應用改進粒子群算法求解擴展德拜電路參數(shù) 73
3.5 極化等效電路回復電壓計算 74
3.5.1 單極化支路回復電壓計算公式 75
3.5.2 多極化支路回復電壓計算通式 77
3.5.3 等效電路中幾何電阻Rg的求解 78
3.6 等效電路參數(shù)計算準確性分析 78
3.7 去極化電流三次微分的等效電路參數(shù)計算 79
3.8 極化等效電路參數(shù)計算示例 84
3.9 基于頻域介電譜的混聯(lián)等效電路參數(shù)計算 87
3.9.1 混聯(lián)極化等效電路參數(shù)與頻域介電譜關系 87
3.9.2 求解混聯(lián)等效電路參數(shù)目標函數(shù) 89
3.9.3 混聯(lián)等效電路參數(shù)計算示例 89
第4章 油紙絕緣狀態(tài)與等效電路特征量關系 94
4.1 油紙絕緣狀況實驗測試分析 94
4.1.1 測試平臺和實驗操作過程 94
4.1.2 實驗分析結果 96
4.2 油紙絕緣變壓器回復電壓極化譜分析 102
4.2.1 絕緣油處理前后測試結果分析 102
4.2.2 剛投運變壓器測試結果分析 103
4.2.3 檢修前后測試結果分析 105
4.3 油紙絕緣狀況與弛豫機構的關系 107
4.3.1 油紙絕緣老化程度與極化支路數(shù)關系 107
4.3.2 油紙絕緣老化程度與弛豫時間常數(shù)關系 111
4.3.3 實例分析和驗證 114
4.4 去極化電流的弛豫響應參數(shù)分析 116
4.4.1 換油處理前后變壓器的弛豫參數(shù)分析 117
4.4.2 更換低壓繞組前后變壓器的弛豫參數(shù)分析 118
4.4.3 不同絕緣狀況變壓器的弛豫參數(shù)分析 120
第5章 基于回復電壓特征量的油紙絕緣診斷 124
5.1 基于弛豫機構數(shù)的油紙絕緣診斷 124
5.1.1 弛豫子譜線與絕緣老化的關系 124
5.1.2 油紙絕緣診斷分析 125
5.2 等值弛豫極化強度老化評估法 131
5.2.1 電介質極化強度 131
5.2.2 油紙絕緣診斷分析 133
5.3 基于回復電壓極化譜特征量的絕緣診斷 139
5.3.1 采用回復電壓極化譜特征值的油紙絕緣診斷 139
5.3.2 油紙絕緣診斷分析 140
5.3.3 含有弛豫因子的油紙絕緣診斷 142
5.4 非標準回復電壓極化譜的絕緣診斷 145
5.4.1 非標準極化譜的絕緣診斷方法 145
5.4.2 油紙絕緣診斷分析 146
第6章 基于去極化電流特征量的油紙絕緣診斷 149
6.1 去極化電流微分峰谷點的絕緣診斷 149
6.1.1 基于峰谷點數(shù)的絕緣劣化程度判據(jù) 149
6.1.2 油紙絕緣診斷分析 150
6.2 基于弛豫損耗與去極化能量的油紙絕緣診斷 153
6.2.1 弛豫損耗 153
6.2.2 去極化弛豫能量 154
6.2.3 油紙絕緣診斷分析 155
6.3 基于陷阱密度譜特征量的油紙絕緣診斷 157
6.3.1 去極化電流陷阱密度及其特征量 157
6.3.2 Sgmax和tgmax在油紙絕緣評估中應用 158
6.3.3 油紙絕緣診斷分析 162
6.4 含有弛豫線型因子的油紙絕緣診斷 165
6.4.1 極化支路數(shù)與絕緣老化的聯(lián)系 166
6.4.2 弛豫線型因子與絕緣老化的聯(lián)系 171
第7章 基于時域介電譜特征量的油紙絕緣綜合診斷 173
7.1 基于模糊粗糙集理論的油紙絕緣診斷 173
7.1.1 油紙絕緣特征量的模糊劃分 173
7.1.2 可辨識矩陣的屬性約簡 174
7.1.3 基于模糊粗糙集的油紙絕緣診斷 176
7.2 基于多元回歸法的油紙絕緣診斷 183
7.2.1 回復電壓時域特征量分析 183
7.2.2 融合多特征量的油紙絕緣診斷 186
7.3 融合多特征量的油紙絕緣定量診斷 190
7.3.1 油紙絕緣定量診斷方法和判據(jù) 191
7.3.2 絕緣診斷示例分析 194
7.4 油紙絕緣系統(tǒng)分類診斷 196
7.4.1 油和紙評估指標選取及絕緣等級劃分 196
7.4.2 確定油紙絕緣狀態(tài)分級的診斷規(guī)則 196
7.4.3 油紙絕緣狀態(tài)分類分級診斷 200
第8章 油紙絕緣變壓器微水含量的診斷方法 203
8.1 單特征量的油紙絕緣微水含量診斷 203
8.1.1 回復電壓極化譜特征量與微水含量的關系 203
8.1.2 RVM初始斜率與微水含量的關系 204
8.1.3 微水含量診斷分析 204
8.2 基于弛豫等效電路參數(shù)的微水含量診斷 206
8.2.1 大時間常數(shù)支路參數(shù)與微水含量的關系 207
8.2.2 等效電路電阻、電容與微水含量的關系 209
8.2.3 變壓器的微水含量診斷分析 212
8.3 基于去極化電流解譜的微水含量診斷 213
8.3.1 去極化電流峰值點與微水含量的關系 213
8.3.2 微水含量診斷分析 214
8.4 基于去極化電量的微水含量判別 217
8.4.1 去極化電流弛豫電量 217
8.4.2 基于去極化電量的絕緣微水含量判別 217
8.4.3 診斷示例分析 218
8.5 油紙絕緣微水含量多指標綜合診斷 219
8.5.1 油紙絕緣微水含量多指標熵權關聯(lián)診斷 219
8.5.2 油紙絕緣微水含量診斷分析 222
8.5.3 油紙絕緣微水含量可拓診斷法 223
第9章 時域介電譜測試裝置機理及其仿真 228
9.1 時域介電譜測試裝置框架圖 228
9.2 高壓直流電源模塊 229
9.3 開關控制模塊 236
9.4 信號采集模塊 240
9.5 儀器顯示模塊 242
第10章 基于回復電壓特征量的絕緣診斷系統(tǒng) 251
10.1 回復電壓測試診斷系統(tǒng)框圖 251
10.2 診斷系統(tǒng)軟件安裝 252
10.3 診斷系統(tǒng)設置說明 252
10.4 RVM系統(tǒng)程序安裝和軟件使用說明 254
10.4.1 系統(tǒng)登錄 255
10.4.2 數(shù)據(jù)管理 256
10.5 RVM診斷系統(tǒng)應用分析 260
10.6 報表管理 267
10.7 用戶管理 268
10.8 系統(tǒng)設置 270
參考文獻 273