油紙絕緣氣隙放電產氣和能量變化特性及信號能量熵特征研究.pdf

1、電力變壓器作為電力系統(tǒng)的關鍵設備，如果在運行過程中出現(xiàn)故障，不僅會造成電力中斷，同時還會帶來難以估量的經濟損失。根據(jù)電力變壓器的相關故障統(tǒng)計，絕緣故障是變壓器的主要故障類型，而局部放電又是造成變壓器絕緣劣化和損壞的主要因素之一。在變壓器絕緣系統(tǒng)中，油紙絕緣是最為常見的絕緣結構，并且氣隙放電是油紙絕緣中常見的典型局部放電形式之一，是一個復雜的、長時間的動態(tài)發(fā)展過程。因此深入研究整個氣隙放電過程的階段發(fā)展特征，對于了解氣隙放電發(fā)展過程的狀態(tài)

2、變化，探索新的局部放電放電狀態(tài)在線監(jiān)測方法，提高絕緣的潛伏性故障診斷準確率，從本質上削弱或減緩局部放電對絕緣性能影響，不僅具有重要的理論意義，還具有很大的應用前景。
　　論文根據(jù)研究需要對標準CIGRE Method II氣隙放電模型進行改變，然后基于實驗室模擬試驗平臺，采用恒壓法，利用脈沖電流法進行了大量的氣隙放電試驗；深入研究放電過程中氣隙放電能量變化和分布特征，提出以能量“熵”作為氣隙放電發(fā)展的新特征參量；根據(jù)新特征參量在氣

3、隙放電過程中的“階躍”特征將整個氣隙放電發(fā)展過程進行階段劃分；并通過油中溶解氣體、氣隙中產氣特征、能譜分析、平均電氣強度和放電信號能量對不同階段下的新特征參量變化關聯(lián)性進行了相關分析，最終利用新特征參量的閾值特性提出一種閾值識別方法來實現(xiàn)對整個氣隙放電過程的發(fā)展階段在線識別。取得的主要創(chuàng)新成果有：
　　在氣隙放電發(fā)展過程中油中溶解氣體與放電信號的能量水平具有相關性，不同能量水平其產氣特征具有不同的發(fā)展特性；氣隙內電負性氣體含量交替

4、性的減增變化造成放電過程中主要放電形式發(fā)生交替轉換，使得放電信號能量分布出現(xiàn)局部突變。
　　引入高聚物能帶理論，研究了放電發(fā)展過程中油紙絕緣結晶度的發(fā)展變化特征，分析了油紙絕緣結構中結晶區(qū)的變化對整個放電過程中信號能量變化的影響，得到了放電發(fā)展過程中信號能量水平發(fā)展變化特征；分析了結晶度的改變對油紙絕緣平均電氣強度的影響，得到了放電發(fā)展過程中的平均電氣強度變化規(guī)律。
　　利用放電發(fā)展過程中能量水平的發(fā)展特征和能量分布變化特征

5、，提出以小波包能量“熵”作為放電發(fā)展過程中放電狀態(tài)變化的過程特征參量，并將能量“熵”的突變特征作為標識符將整個放電過程劃分為了四個發(fā)展階段，不同發(fā)展階段改變分別表征發(fā)展過程中放電狀態(tài)的轉換。
　　研究了放電發(fā)展過程中油紙絕緣上化學基團的生成情況，分析了不同階段下化學基團的產生規(guī)律；分析了不同階段下油中產氣特征的變化規(guī)律，并與實際中油紙絕緣故障的診斷進行對比；分析了不同階段下新特征參量變化規(guī)律與相關特征信息之間的關聯(lián)性。