變壓器油紙水分含量和絕緣老化程度定量評估研究.pdf

1、變壓器油紙絕緣系統(tǒng)在熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力及電場應(yīng)力等因素作用下，其絕緣性能逐漸劣化。老化的絕緣油可以通過濾油、換新油操作使其理化性能得到改善，而絕緣紙/紙板更換難度較大，因此，變壓器固體絕緣的老化狀態(tài)是決定變壓器剩余壽命的關(guān)鍵。水分既是老化產(chǎn)物又會(huì)加速油紙絕緣老化，如何有效區(qū)分老化和水分對頻域介電譜的影響，及針對老化和水分共存的情況下，如何采取有效的方法分別評估油紙絕緣的老化程度和水分含量，是頻域介電響應(yīng)法更好地應(yīng)用于現(xiàn)場變壓器油紙絕緣狀態(tài)

2、評估的關(guān)鍵。
　　本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過加速熱老化試驗(yàn)和吸潮試驗(yàn)制作了不同老化程度下含水量各不相同的油浸絕緣紙?jiān)嚻?，測試了不同狀態(tài)試品的介損因數(shù)頻域譜。研究表明在絕緣紙含水量較低時(shí)，可以通過影響頻段的差異區(qū)分水分和老化對頻域介電譜的影響。在受水分影響的特征頻段內(nèi)提取了介損因數(shù)對頻率的積分值作為表征絕緣紙含水量的特征量，并建立了特征量與試品含水量之間的定量關(guān)系;提取了在低水分含量下有效表征油浸絕緣紙老化程度的特征量，并建立了低水分含量下

3、特征量與試品老化程度之間的量化關(guān)系，并基于“水分補(bǔ)償因子”針對高水分含量時(shí)水分對老化評估的影響進(jìn)行了量化分析，最后結(jié)合“水分補(bǔ)償因子”與DP及Km.c.之間的擬合關(guān)系式，推導(dǎo)了考慮水分影響的油浸絕緣紙老化程度定量評估方法。
　　針對老化和水分對頻域介電譜的影響不易區(qū)分，頻域介電譜與油浸絕緣紙老化程度、含水量之間的映射關(guān)系復(fù)雜，及提取表征水分、老化的特征量較為困難等問題，在實(shí)驗(yàn)條件下對不同老化程度下含水量各不相同的試品數(shù)量進(jìn)行了擴(kuò)充

4、，測試了試品的介損因數(shù)頻域譜與阻抗相位頻域譜。通過構(gòu)造多輸出支持向量回歸算法挖掘試品的含水量、老化程度與頻域介電譜之間的復(fù)雜映射關(guān)系，然后利用其泛化能力預(yù)測油紙絕緣的水分含量和老化程度。結(jié)合自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聚類分析結(jié)果，表明多輸出支持向量回歸算法在紙中含水量低于3％時(shí)，對油浸絕緣紙的含水量與老化程度能有效預(yù)測。
　　介紹了現(xiàn)場變壓器FDS測試的接線方式，通過X-Y模型將現(xiàn)場測得的變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)的FDS頻域譜進(jìn)行換算得到絕緣紙板的F