论文部分内容阅读
本论文是国家自然科学基金《基于电路分析法和恢复电压响应的油纸绝缘老化诊断方法》(编号为61174117)的子课题,文中以油纸绝缘变压器的绝缘系统为主要研究对象,在扩展德拜等效电路模型为研究基础上,深入分析弛豫响应等效电路参数的变化对回复电压极化谱、特征量、纸中微水含量和油中糠醛含量的影响规律,提出利用等效电路参数诊断变压器油纸绝缘老化状态的新方法,降低变压器的绝缘故障率,提高电力系统安全稳定运行的可靠性。因此,利用弛豫响应等效电路参数诊断变压器油纸绝缘状态具有巨大的经济效益和工程运用价值。本文研究的主要工作在于:(1)系统性论述了油纸绝缘变压器弛豫响应等效电路的建模过程,并对等效电路进行回复电压分析,推导出等效电路的回复电压表达式和等效电路各个参数求解的方程式;在基本粒子群算法的基础上,结合混沌思想,提出了利用混沌粒子群优化算法对等效电路参数进行辨识,为后续基于等效电路参数判断变压器油纸绝缘老化情况奠定重要基础,并通过实例分析验证了该辨识方法的可靠性。(2)深入分析等效电路的回复电压表达式,推导出回复电压表达式与等效电路极化支路数的内在联系,首次提出运用回复电压曲线微分解谱法对回复电压曲线进行解谱,并利用解谱得到的子谱线个数来判定等效电路中极化支路数,为建立准确反映变压器油纸绝缘老化的等效电路提供可靠的方法,从而为准确诊断变压器油纸绝缘老化奠定重要基础。(3)在油纸绝缘变压器弛豫响应等效电路参数的基础上,详细分析了等效电路参数变化对回复电压极化谱、回复电压特征量、绝缘介质老化的影响规律,揭示了等效电路小时间常数支路反映绝缘油的老化状态,大时间常数支路反映绝缘纸的老化状态,中时间常数支路反映绝缘介质之间的界面极化状态,为今后利用等效电路参数准确诊断变压器绝缘介质老化状态提供重要的判定依据。(4)根据多台油纸绝缘变压器的老化信息和弛豫响应等效电路参数,深入研究纸中微水含量和油中糠醛含量的变化对等效电路参数的影响规律,并提出了纸中微水含量和油中糠醛含量与等效电路大时间常数支路的时间常数之间的函数关系式,为纸中微水含量和油中糠醛含量的判定提供新方法,并通过显著性校验验证其可靠性。同时提出了弛豫响应等效电路时间常数诊断法和等值弛豫极化强度老化评估法来分析变压器油纸绝缘老化状态。