基于傳遞函數(shù)分析的變壓器油紙絕緣老化時域介電特征量研究.pdf

1、變壓器的油紙絕緣系統(tǒng)在電磁場、高溫、機械應力和水分等多種因素的協(xié)同作用下逐漸老化，導致變壓器的電氣和機械絕緣性能隨同劣化，所以油紙絕緣系統(tǒng)性能的優(yōu)劣決定了變壓器的使用壽命。水分作為油紙絕緣老化的產(chǎn)物和催化劑，是加速油紙絕緣系統(tǒng)老化的一個關鍵因素，因此準確地評估油紙絕緣系統(tǒng)的水分含量具有十分重要的學術意義。現(xiàn)有研究主要是定性分析時域介電譜與油紙絕緣老化狀態(tài)之間的相關關系，如何采取有效的方式提取出特征量，定量評估油紙絕緣老化程度和水分含量，

2、特別是不受變壓器的幾何尺寸影響的特征量一直是該領域的研究難點，因此針對這些問題進行進一步研究具有重要的實際意義。
　　本文在實驗室條件下對不同老化程度和水分含量的油浸絕緣紙試樣進行PDC測試，分析了上述條件對極化去極化電流曲線的影響，基于擴展Debye模型和傳遞函數(shù)分析法分別提取了評估老化程度和水分含量的時域介電特征量。研究結果表明:低水分含量條件下，大時間常數(shù)極點對油浸絕緣紙聚合度十分敏感，能夠定量評估絕緣紙的老化程度;對系統(tǒng)極

3、點進行有效信息融合，提取出的優(yōu)化特征量避免了極點的選取方式給評估準確性帶來的影響，在定量評估絕緣紙板老化程度時具有更高準確性，并且，此特征量與絕緣紙板的尺寸大小和幾何結構無關;傳遞函數(shù)零點對絕緣紙水分含量十分敏感，其中臨界零點包含的絕緣紙水分含量信息最為全面且干擾信息最少，表征絕緣紙水分含量效果最好，對各零點進行有效信息融合提取出的優(yōu)化特征量在評估絕緣紙水分含量時具有更高的準確性，并且，此特征參量也與絕緣紙板的幾何尺寸無關。
　　

4、通過不均勻加速熱老化實驗，分析了實際不均勻老化條件對表征老化程度和水分含量的時域介電特征量評估效果的影響。試驗結果表明:不均勻熱老化試樣的修正Debye模型和擴展Debye模型參數(shù)間差別非常小，可以用擴展Debye模型對不均勻老化的絕緣紙進行描述;任一層絕緣紙的聚合度皆不能作為衡量不均勻老化絕緣紙老化程度的指標，但是中間層絕緣紙聚合度與所提特征量相關關系最好，可以期待有一個能夠衡量不均勻老化絕緣系統(tǒng)老化程度的綜合聚合度與所提的極點特征量