基于油中溶解氣體能態(tài)分析的變壓器內(nèi)部放電缺陷模式識(shí)別.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，是電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。變壓器的放電性缺陷是導(dǎo)致其絕緣失效的主要原因，及時(shí)診斷變壓器放電缺陷并識(shí)別缺陷發(fā)展模式對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。變壓器內(nèi)部的局部放電對(duì)絕緣的破壞程度與放電能量有著密切關(guān)系。油中溶解氣體分析法(Dissolved Gas Analysis，DGA)作為應(yīng)用最廣泛、最可靠的缺陷類型診斷手段之一，可有效區(qū)分變壓器內(nèi)部存在的缺陷類型，但現(xiàn)有的DGA診斷方法并未涉及各缺陷類型的能量

2、和發(fā)展模式信息。為此，本文基于焓變理論研究了表征DGA特征氣體能量的方法，并通過模擬變壓器的實(shí)際運(yùn)行條件建立了變壓器放電缺陷試驗(yàn)平臺(tái)，開展了多缺陷模型的試驗(yàn)?zāi)M，驗(yàn)證DGA特征氣體能量與放電能量之間的相關(guān)性;進(jìn)而通過DGA的能量分析對(duì)不同變壓器的放電缺陷模型進(jìn)行模式識(shí)別。具體研究?jī)?nèi)容與結(jié)果涉及如下三個(gè)方面。
　　基于熱動(dòng)力學(xué)中的焓變理論，從能態(tài)角度研究變壓器放電缺陷的產(chǎn)氣規(guī)律，并根據(jù)變壓器油紙絕緣的物質(zhì)組成建立了油紙絕緣的裂解產(chǎn)氣

3、模型。通過該產(chǎn)氣模型的焓變分析，提出了生成DGA特征氣體所需能量的計(jì)算方法。
　　結(jié)合變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及故障部位，搭建了變壓器放電缺陷模擬平臺(tái)，以柱-板、球，板、針-板三類典型放電缺陷模型為例，探究不同模型下放電缺陷的發(fā)展模式。通過分析各放電模型不同時(shí)間段放電能量與傳統(tǒng)電特征量、DGA特征氣體能量、可燃性氣體含量的定量關(guān)系，表明DGA特征氣體的能量與放電釋放的能量增長(zhǎng)趨勢(shì)保持良好的相關(guān)性，并根據(jù)DGA特征氣體能量的發(fā)展趨勢(shì)把

4、放電缺陷的發(fā)展分為前期、中期和后期三個(gè)階段?；贒GA特征氣體能量的發(fā)展規(guī)律，對(duì)三種典型模型的放電發(fā)展模式進(jìn)行分析，表明球，板放電模型的DGA特征氣體能量增長(zhǎng)趨勢(shì)呈“S”型，且放電后期CO所占比重明顯增加。柱-板放電模型和針-板放電模型的DGA特征氣體增長(zhǎng)趨勢(shì)較為相似，由此進(jìn)一步提出以能量密度比值R=c(C2H2)/c(CO)對(duì)兩種缺陷進(jìn)行模式識(shí)別，針-板放電模型R值持續(xù)增長(zhǎng)，柱-板模型在放電前期時(shí)前期R值增長(zhǎng)，進(jìn)入中后期則發(fā)展趨勢(shì)會(huì)出