油紙絕緣混合頻率介電響應(yīng)測試方法研究.pdf

1、電力變壓器是輸配電過程中的關(guān)鍵設(shè)備，其良好的運行狀態(tài)是保證電網(wǎng)安全運行的關(guān)鍵，而決定變壓器正常良好運行的關(guān)鍵因素則是其油紙絕緣系統(tǒng)。定期對變壓器油紙絕緣系統(tǒng)進行檢測，評估其老化狀態(tài)及水分含量是對變壓器進行維護的關(guān)鍵前提，對保證變壓器安全穩(wěn)定運行、保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行起著舉足輕重的意義。
　　頻域介電頻譜法(Frequency Domain Dielectric Spectroscopy，F(xiàn)DS)是診斷診斷變壓器絕緣狀態(tài)的無損方法之

2、一。其實質(zhì)是測量絕緣在交流電場激勵下的極化響應(yīng)，一般通過改變激勵頻率逐點掃描測量，其優(yōu)點是受噪聲干擾小，所需實驗電源電壓低，攜帶信息豐富。傳統(tǒng)的FDS測量方法頻率較低，由于振蕩單一，低頻下每次測量會消耗大量時間。在實際工況中，由于開窗時間短，對變壓器進行測試的時間非常有限，而且受環(huán)境溫度影響，變壓器內(nèi)部溫度在實際測量過程中是變化的，測試時間過長會影響測試結(jié)果有效性，因此，傳統(tǒng)的FDS方法可能不能適用。
　　基于上述原因，本文提出一

3、項更加高效省時的解決方案——混合頻率介電響應(yīng)（Multiple Frequency Domain Dielectric Spectroscopy, MFDS）測試方法。該方法基本原理是通過同時測量多個不同頻率的正弦響應(yīng)來減少測量時間。具體來說，MFDS測試方法是將多個正弦電壓激勵疊加而成的混頻信號作用于絕緣介質(zhì)，取代傳統(tǒng)的單一頻率正弦電壓激勵。將所測得的混頻響應(yīng)電流加以擬合并采用基于壓縮感知的超分辨率方法對該電流進行正弦分解，最終得到與

4、之對應(yīng)的每個單一頻率電流信號的響應(yīng)信息，通過計算便能得到復(fù)電容和介質(zhì)損耗角正切等油紙絕緣判斷因素。本文將MFDS測試方法所得的復(fù)電容曲線與傳統(tǒng)FDS測量曲線以及IDAX300絕緣診斷分析儀測量曲線進行比較，驗證了MFDS方法真實可行可靠。本文利用MFDS混合頻率介電響應(yīng)測試方法對油紙絕緣試樣進行了不同溫度、不同老化程度下，不同水分含量等不同條件下的實驗，并獲取介電響應(yīng)曲線。進一步實驗中筆者發(fā)現(xiàn)為滿足時間成本最小化，在實際測量中不必測量混