变压器固体绝缘聚合度无损检测技术研究

摘要

本文针对粘度法测量变压器绝缘纸聚合度时间长、步骤复杂、对绝缘纸损伤的缺点，提出一种快速、无损、准确度高的近红外光谱测量方法。
　　通过油浸和烘箱纸样老化方案的设计，建立绝缘纸聚合度与老化时间的对应曲线，得出烘箱纸样的老化速率高于油浸纸样；且温度越高，绝缘纸聚合度下降越快，氧气的存在能够加速老化过程。
　　设计便携式光谱仪和变压器绝缘纸老化专家系统，确定最佳光谱采集参数与预处理方法：采样距离0mm，积分时间120ms，平均次数5，平滑点数8，波段选择：1300～1650nm、1850～2250nm。
　　通过一层烘箱纸样主成分回归数学模型和偏最小二乘回归数学模型的对比，确定偏最小二乘回归方法用于变压器绝缘纸检测，其最佳模型如下：主成分数5，Rc=0.9756、Rp=0.9778、RMSEC=56.5、RMSEP=33.5，模型的测量误差1.56％～19.42%。
　　对不同层数烘箱纸样进行偏最小二乘回归建模，得出单层纸样具有优于多层纸样的建模效果；对一层油浸纸样进行建模得出最优模型：主成分数7，Rc=0.8853，Rp=0.8738，RMSEC=102，RMSEP=118，其校正和预测能力低于烘箱一层纸样最优模型。
　　通过上述研究，将建立的最佳模型用于现场试验，得出测量误差小于20%，基本满足工程应用的要求。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景、目的及意义

1.2 变压器绝缘老化检测方法

1.3 近红外光谱漫反射技术在变压器绝缘纸方面的应用

1.4 研究内容

1.5 技术路线

2 变压器绝缘纸老化实验

2.1 方案设计

2.2 绝缘纸聚合度测量

2.3 绝缘纸老化时间与聚合度分析

2.4 本章小结

3 绝缘纸光谱获取与处理

3.1 近红外分析技术的原理与过程

3.2 光谱仪的研制与软件开发

3.3 近红外光谱最佳参数设定

3.4 光谱处理

3.5 本章小结

4 光谱聚合度模型与现场试验

4.1 化学计量学方法简介

4.2 主成分回归与偏最小二乘回归建模

4.3 不同层数烘箱纸样与油浸纸样建模

4.4 现场试验

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献