[电缆]根据等效电路参数的特征参数评估油纸绝缘

　　作为用于电力变压器油纸绝缘老化条件的非破坏性测试方法，恢复电压测试方法已被广泛使用，但有关该方法的研究很少。纸绝缘的等效电路参数与绝缘老化机制之间的固有关系。过分析变压器油纸绝缘的等效电路参数与老化状态之间的关系，以等效电路中极化分支的平均弛豫时间常数作为特征量来评估变压器油纸绝缘的绝缘状态。缘系统的几何形状影响较小。过大量的数据分析，得出了平均弛豫时间常数与油纸绝缘材料的老化之间的规则：油纸绝缘材料的老化越严重，其常数就越大平均放松时间很短。后，以变压器为例验证了特征量对绝缘子老化状态评估的有效性，为评估变压器的绝缘状态提供了新思路和新方法。气设备是电气系统的基本组成部分，其安全性是确保电网稳定运行的第一道防线，但是输变电设备的故障仍然是导致电力故障的主要原因。中国[1]。为电力传输和转换设备的主要组成部分，电力变压器提供电能的传输和转换。力变压器发生故障时，电网的稳定运行将受到威胁，油纸绝缘层的老化是电力变压器事故的主要原因。纸绝缘层的老化会影响变压器的实际寿命[2]。此，研究准确评估油纸绝缘设备老化程度的机制和方法，找出或消除油绝缘设备的隐患非常重要。免因绝缘材料老化而导致的故障，并确保电网的安全可靠运行[3]。复电压法是一种简单，有效且无损的绝缘检测方法，能够准确反映绝缘材料的缓慢松弛过程，并能有效诊断油纸绝缘的老化情况[4]。]。年来，国内外许多专家对通过恢复电压法的测试数据得到的特性量与绝缘体的老化状态之间的关系进行了定性分析。了通过恢复电压法进一步研究油纸绝缘的老化状态，文献[5]建立了油纸绝缘。
　　定系统的等效介电响应电路和等效电路参数；文献[6]使用恢复电压特性曲线来确定等效电路参数。管在等效绝缘电路的研究中取得了很多成就，但很少深入研究等效电路参数与油纸绝缘老化之间的关系。法根据等效电路参数有效评估变压器。于上述缺点，本文以广为接受的介电等效德拜等效电路扩展等效电路作为研究对象，并从理论上分析其等效电路参数，以研究等效电路参数和电路老化。

　　压器的油纸绝缘。
　　关系以及等效电路参数的综合，等效电路的平均弛豫时间常数有助于评估变压器油纸绝缘的老化状态，从而提供了一种新的思路和方法。估变压器油纸绝缘的老化状态。复电压测试方法是一种绝缘检测方法，不需要悬挂的无损磁芯，并且可以揭示绝缘介电材料内部的缓慢极化过程[6]。测试方法的原理如下：负载极化过程，即在绝缘支撑的两端施加高的直流电压，该绝缘支撑具有极化现象，束缚电荷出现在表面上，内部偶极对齐，外部直流电压被去除，两极缩短。缘材料的表面电荷立即被释放，并发生缓慢的去极化过程：放电过程，两者之间的布线去除两极，绝缘支撑的去极化过程继续进行，自由电荷在电极之间。现了称为恢复电压的电势差，并且在图1中示出了测量电路。图1中可以看出，开关S1闭合，也就是说，高电压持续。绝缘介质的两端施加U0，在充电时间tc之后，S1断开，开关S2闭合，也就是说，施加的电压受到抑制，介质短路在时间td之后，短路停止S1打开，S3关闭如果去极化过程继续进行，则剩余的自由电荷将在两极形成恢复电压，从而产生恢复电压曲线如图2所示。纸绝缘材料是一种复合介电材料，它不仅表现出绝缘油和绝缘纸的松弛过程，而且还包含响应绝缘层的过程。种与年龄相关的绝缘产品的老化，例如酸，微水和糠醛，以及油纸绝缘系统的内部结构。
　　图3 [7]所示。前，油纸隔离系统的复杂松弛过程的主要特征在于扩展的德拜等效电路，其包括几何等效电路和等效偏置电路，如图2所示。4 [8-11]。扩展的徳Bei等效电路的基础上，文献[12]使用特征参数和通过恢复电压测试获得的极化光谱来确定变压器等效纸-油隔离极化电路的支路数量，并讨论了老化的纸油绝缘的分支数量。响定律；文献[13]在粒子群智能算法的基础上增加了混沌理论，以更精确地识别等效油纸隔离电路的参数。骤1：确定所有等效电路参数（隔离电阻除外）。复电压测试仪通过将充电和放电时间更改为m倍来记录每次测量的初始斜率，峰值电压和最大测量时间，从而可以用测量数据代替测量值。献[13]（7）并列出了非线性方程。非线性方程转化为目标函数的优化问题，最后利用混沌粒子群算法求解几何电容Cg，极化电阻和极化电容参数。骤2：确定隔离电阻的值。一步中获得的等效电路参数的最佳值和测得的变压器电压的测量值（通过m次测试获得的峰值测量时间tp和恢复电压Ur（tp）的峰值）在文献中被视为已知量[以13表示的返回电压]可用于求解相反方向的绝缘电阻，然后混沌粒子群算法可以找到电阻值计算结果与测量结果之间的最佳相关性。三步：检查参数的准确性。测量变压器的峰值测量时间tp和确定的等效电路参数引入文献[13]的恢复电压表达式中，以获得恢复电压偏置频谱的计算值。
　　绘制了测量值和恢复电压的极化光谱的计算。的比较确认了计算结果的可靠性：如果差异很大，请返回第一步，直到恢复电压的极化光谱的测量值基本上与计算值相对应。据以上分析，变压器Rg的隔离电阻与直流电导率与绝缘介质的真空容量的乘积成反比，并且真空电容的值与几何形状有关变压器的油纸隔离系统。于几何结构相似的电力变压器，随着油纸绝缘材料的老化程度增加，绝缘系统中老化产物的含量增加，等效电路的绝缘电阻Rg减小，绝缘电阻反映了油纸绝缘状态的一般状态，而最小值表示最严格绝缘的性能下降。容Cg = r0 s / d的几何表达式表明，等效电路的几何电容Cg与相对介电常数和真空容量的乘积成正比。于具有相似几何结构的油纸绝缘系统，绝缘性能越低，电缆绝缘材料的相对介电常数越高，存储容量越大，则绝缘材料的几何值Cg越高。效电路容量大，绝缘容量可以反映涂油纸的整体绝缘状态。这种情况下，该值越高，绝缘的劣化越严重。中Ai是加权因子，τi是不同松弛机制的松弛时间常数。中Rpi和Cpi分别代表极化分支的极化电阻和极化容量。化分支用于模拟油纸绝缘介质在不同老化条件下的响应过程：极化电阻和极化容量与绝缘结构及其RpiCpi乘积有关，即例如，弛豫时间常数与油纸绝缘系统的几何形状无关。电材料的性质是相关的。着油纸绝缘系统的老化，绝缘性能下降，平均响应率提高，弛豫时间常数降低。此，可以根据电路的等效时间常数松弛来评估电力变压器的变压器的老化状态，也就是说，油隔离系统的老化越老纸严重，松弛时间常数越小越长。

　　三个110 kV变压器上进行了电压恢复测试，并提取了等效电路参数。1给出了变压器的基本信息和指示老化条件的糠醛含量。2给出了三个变压器的等效电路参数。2表明，变压器T1具有六个项。
　　弛，绝缘电阻和几何电容在T2和T3之间，变压器T2具有七个松弛项，绝缘电阻是三个变压器中最大的，并且几何电容相等这三组中的最小的：变压器T3的弛豫时间为七，绝缘电阻最小，几何容量最大。三个电力变压器模型和松弛机制数量之间差异的影响，无法使用诸如变压器电阻之类的参数直接评估变压器绝缘的老化状态。离度，几何容量和松弛时间常数。于以上分析，变压器油纸隔离系统的几何形状会影响等效电路中的绝缘电阻和几何电容。效电路中的弛豫时间常数不受油纸绝缘系统的几何形状的影响，但是变压器油纸绝缘的老化程度不同，从而导致等效电路中极化分支的数目和弛豫时间常数不能直接使用。
　　估电力变压器油纸绝缘的老化状态。此，如果要研究介电等效电路与油纸隔离状态之间的关系，就必须进一步处理电路参数。于每个张弛结构的时间常数与油纸绝缘层的老化变化的一致性，以及减少由更多电路参数引起的运行结果误差，这文章建议使用平均值算子对不同的弛豫时间常数进行归一化。了保护它，该处理具有与绝缘纸的老化相同的变化规则，其中各个松弛时间的常数相同。

　　
　　均后的时间常数是平均弛豫时间常数，其表达式为：其中n是等效电路的极化分支数。效电路的平均弛豫时间常数涵盖了所有等效极化分支的弛豫时间常数，涂油纸绝缘层的老化具有与平均弛豫时间常数相同的变化规律。定的时间。此，变压器的油纸绝缘的内部结构相同，等效电路的平均弛豫时间常数越大，油纸绝缘的状态越好。了通过检查平均弛豫时间常数来验证变压器老化的准确性，选择了另外10个电力变压器，变压器等效电路参数的基本信息和老化条件如表3所示。1和表3列出了13个电力变压器的油纸绝缘的等效电路参数和平均时间常数。4列出了13个等效电路的平均松弛时间常数。4中的电力变压器按降序排列，结果如表5所示。效电路的平均弛豫时间常数随变压器严重程度的增加而减小，这已得到验证。文使用等效电路的平均弛豫时间常数来评估变压器油纸绝缘老化条件的准确性。

　　
　　据“电气设备的预防性试验程序”，T3，T5，T6，T7和T13的油纸绝缘已严重老化，相应的平均松弛时间常数小于100秒； T2，T8，T9和T11的油纸绝缘层通常应监测和监测老化条件，相应的平均松弛时间常数在100到150秒之间。T1，T4，T10和T12的油纸绝缘性能极好，无需维护即可正常使用很长时间。过150秒。
　　据以上分析结果，可以评估和诊断油纸绝缘变压器的老化状态：等效电路的平均弛豫时间常数小于100 s，可诊断为纸油绝缘材料严重老化；在100到150 s之间，可以将其诊断为油纸。缘的老化程度适中，必须对其进行监视和监控：超过150秒，可以认为它是出色的油纸绝缘并且可以正常工作通常很长一段时间。据每个等效电路参数的特性，对每个弛豫结构的时间常数进行归一化，即对每个极化分支的电路参数进行积分，即弛豫时间常数提出平均，功率被传输到不同程度的老化。以对变压器的测试数据进行统计判断：变压器油/纸绝缘系统的内部结构相同，等效电路的平均弛豫时间常数小于100秒，可以进行诊断。缘的显着老化：介于100到150秒之间以前确定绝缘的老化是中等的，必须对其进行监视和控制：超过150秒，电缆初步诊断为绝缘良好，并且正常的长期运行。文提出了评估变压器油纸绝缘的新思路和方法，以及许多具有不同老化程度的电力变压器反馈电压测试数据，以改进本文提出的标准。
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