一种变压器油纸绝缘状态的定量评估方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107976613A(43)申请公布日2018.05.01(21)申请号201710967246.X(22)申请日2017.10.17(71)申请人广西电网有限责任公司电力科学研究院地址530023广西壮族自治区南宁市民主路6-2号(72)发明人张玉波吴秋莉黎大健赵坚颜海俊苏星华蒲金雨陈梁远张磊余长厅(74)专利代理机构南宁东智知识产权代理事务所(特殊普通合伙)45117代理人戴燕桃巢雄辉(51)Int.Cl.G01R31/12(2006.01)G01R27/26(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种变压器油纸绝缘状态的定量评估方法(57)摘要本发明公开了一种变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，涉及变压器故障诊断技术领域。所述变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，基于变压器X模型测试待测设备的复电容、复相对介电常数以及介质损耗值相对频率的变化规律，并提取反映变压器绝缘老化状态的频域介电指纹，根据频域介电指纹有效评估变压器绝缘老化状态，实现老旧变压器绝缘老化状态的有效评估，避免盲目更换变压器带来的经济损失以及避免由绝缘老化造成的故障概率。CN107976613ACN107976613A权利要求书1/2页1.一种变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用频域介电谱电路采集现场运行变压器的频域介电谱，确定变压器油纸绝缘系统的复介电常数频域谱；(2)确定变压器X模型，结合所述步骤(1)的频域介电谱数据，计算出变压器绝缘油在温度T下的复介电常数频域谱，进而计算出变压器绝缘纸板在温度T下的复相对介电常数频域谱；(3)对变压器绝缘纸板在温度T下的复相对介电常数频域谱进行温度修正，求得标准温度T0下的变压器等效纸板tanδ频域谱；(4)采用介损积分因数法分别计算老化介电指纹和水分介电指纹，将老化介电指纹和水分介电指纹分别与介电指纹库数据库中的数据对比，即得出变压器绝缘纸板的聚合度及水分含量。2.如权利要求1所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，所述步骤(1)中频域介电谱电路包括带DSP控制板的工控机、交变电压源、电压表以及电流表；所述电流表与待测设备串联连接；所述交变电压源并联于电压表的两端，通过带DSP控制板的工控机控制交变电压源输出频率变化的交流电压信号，测试待测设备的复电容、复相对介电常数以及介质损耗值相对频率的变化，评估待测设备的绝缘状态。3.如权利要求1所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中变压器X模型是将变压器所有绝缘纸板、油道和隔板分别集成，X值为绝缘纸板的总厚度在隔板与油道总厚度中所占的比例；所述绝缘纸板等效于高压绕组与低压绕组间的绝缘纸，所述油道等效于变压器器身的绝缘油。4.如权利要求1所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中变压器绝缘油在温度T下的复介电常数频域谱由下式计算：式中，σ(T)为绝缘油在温度T下的直流电导率；ε0为真空介电常数，且ε0＝8.85×10-12法拉/米(F/m)。5.如权利要求4所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中变压器绝缘纸板在温度T下的复相对介电常数频域谱由下式计算出：式中，为变压器油纸绝缘系统的复介电常数频域谱；为变压器绝缘油的复介电常数频域谱；为变压器绝缘纸板的复相对介电常数频域谱，X为绝缘纸板的总厚度在隔板与油道总厚度中所占的比例。6.如权利要求3或5所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，所述X值为0.2～0.5。7.如权利要求1所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，所述介损积分因数法是将所述步骤(3)中的变压器等效纸板tanδ频域谱在各自特征频段内的积分面积—Stanδ(f)作为油浸渍绝缘纸板水分含量以及老化状态定量评估的频域介电指纹。2CN107976613A权利要求书2/2页8.如权利要求7所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，以高频率范围内的tanδ频域谱作为评估绝缘纸板水分含量的特征频段，则水分介电指纹计算表达式为：其中，f高上为高频段上限，f高下为高频段下限，tanδ(f)表示在不同频率f下的介质损耗值函数。9.如权利要求7所述的变压器油纸绝缘状态的定量评估方法，其特征在于，以低频率范围内的tanδ频域谱作为评估绝缘纸板老化状态的特征频段，则老化介电指纹计算表达式为：其中，f低下为低频段下限，f低上为低频段上限，tanδ(f)表示在不同频率f下的介质损耗值函数。3CN107976613A说明书1/4页一种变压器油纸绝缘状态的定量评估方法技术领域[0001]本发明属于变压器故障诊断技术领域，尤其涉及一种变压