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    重庆时时彩专家推荐: 一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201611230924.6

    申请日:

    2016.12.28

    公开号:

    CN106771755A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/00申请日:20161228|||公开
    IPC分类号: G01R31/00 主分类号: G01R31/00
    申请人: 江苏大学
    发明人: 许梦素; 莫付江; 陈惠; 汪培培
    地址: 212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611230924.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,包括步骤:1对系统的回复电压特征量进行测量;2建立均一绝缘介质电路等效模型;3对回复电压的等效电路进行仿真得到回复电压曲线;4对回复电压曲线进行拟合得到回复电压的初始斜率;5通过改变变压器油纸绝缘的试验参数和等效电路参数观察回复电压初始斜率的变化;6根据以上步骤,判断变压器油纸绝缘老化状况。本发明使用另一重要特征量回复电压的初始斜率基于均一绝缘介质电路模型,去诊断变压器老化状况。同等条件下,回复电压的初始斜率越小,变压器的绝缘状况越好,为变压器绝缘状况的评估提供了新的思路和方法。

    权利要求书

    1.一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其特征在于,包括如下步
    骤:
    S1:对系统的回复电压特征量进行测量;
    S2:建立均一绝缘介质等效电路模型;
    S3:对回复电压的等效电路进行仿真,得出回复电压曲线;
    S4:对回复电压曲线进行拟合,得出回复电压初始斜率;
    S5:改变试验参数和等效电路参数,观察回复电压初始斜率的变化;
    S6:根据以上步骤,判断变压器油纸绝缘老化状况。
    2.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其
    特征在于,所述步骤S1的实现方法:利用测量仪器对变压器在不同充电时间和放电时间下,
    测量回复电压值、到达峰值时间,并得到回复电压极化谱。
    3.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其
    特征在于,所述步骤S2的实现方法:根据线性均一理论,绝缘介质的极化过程与一个时间τ
    的关系由单一的德拜等效电路表示,并采用电容和电阻串联来等效材料的极化。
    4.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其
    特征在于,所述步骤S3的实现方法:基于回复电压的均一模型计算出回复电压值,得到回复
    电压曲线;根据弛豫支路的电路方程建立方程组可得回复电压的计算公式如下:
    根据KCL和KVL定律可建立运算电路方程组
    <mrow> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>U</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>p</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>p</mi> </msub> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>sC</mi> <mi>p</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>
    <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <msub> <mi>R</mi> <mi>g</mi> </msub> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>s</mi> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
    由上面两式消去I(s),得到回复电压和极化电容电压之比的表达式:
    <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <msub> <mi>U</mi> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>p</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>sC</mi> <mi>p</mi> </msub> <msub> <mi>R</mi> <mi>g</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msup> <mi>as</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mi>b</mi> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> </mrow>
    式中a=RgCgRpCp,b=RgCg+RpCp+RgCp;
    将已知的电路参数代入到回复电压和极化电容电压之比的表达式,化简后得到简化的
    回复电压和极化电容电压之比的表达式:
    <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>U</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>p</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>k</mi> <mfrac> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>
    其中p1,p2为转移函数的极点,
    对简化后的回复电压和极化电容电压之比的表达式进行拉氏逆变换计算后可得回复
    电压表达式:
    <mrow> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>kU</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>t</mi> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>t</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>t</mi> <mi>c</mi> </msub> <mi>&tau;</mi> </mfrac> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>t</mi> <mi>d</mi> </msub> <mi>&tau;</mi> </mfrac> </mrow> </msup> </mrow>
    其中
    5.根据权利要求4所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其
    特征在于,所述步骤S4的实现方法:基于回复电压公式推导出回复电压初始斜率,对于一条
    极化支路其公式为:
    <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>U</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <msub> <mo>|</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mi>g</mi> </msub> <msub> <mi>R</mi> <mi>p</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&lsqb;</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>t</mi> <mi>d</mi> </msub> <mi>&tau;</mi> </mfrac> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>c</mi> </msub> </mrow> <mi>&tau;</mi> </mfrac> </mrow> </msup> <mo>&rsqb;</mo> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow>
    其中为回复电压初始斜率,Cg为几何电容,Rp为极化电阻,tc为充电时间,td为放
    电时间,τ=RpCp为弛豫时间;
    用MATLAB对初始斜率公式进行仿真拟合可得回复电压初始斜率。
    6.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其
    特征在于,所述步骤S5的实现方法:在保持等效电路参数不变时,改变试验参数U0为1KV、
    2KV、3KV时观察对回复电压初始斜率的影响;改变充放电时间比k为2、4、8时对回复电压初
    始斜率的影响;在保持试验参数不变时,首先保持时间常数不变,改变(Rp,Cp)观察回复电压
    初始斜率的变化;然后再观察单独改变等效电路的几何支路和极化支路对回复电压初始斜
    率的影响。
    7.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法,其
    特征在于,所述步骤S6的实现方法:在dU/dt越小时,判断变压器绝缘老化的状态越好。

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    一种 基于 回复 电压 变压器 油纸 绝缘 老化 状况 分析 方法
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