油浸式套管受潮状态评估方法研究及评估软件设计

摘要

油浸式套管作为大型变压器重要附属装置，是变压器绝缘系统中的薄弱环节。在运行过程中，油浸式套管主绝缘长期受潮将会导致严重的变压器故障，引发恶劣的电力系统事故。本文基于频域介电谱法对受潮套管的频域介电特性进行研究，提取能灵敏反映套管受潮状态变化的频域特征量对套管水分含量进行评估，并开发适用于现场条件的套管受潮状态评估软件，对于油浸式套管受潮状态诊断具有重要意义。 本文在明确了油纸绝缘极化机制和频域介电谱原理的基础上，设计并搭建受潮套管模型，测试并分析不同受潮状态和温度下的套管模型频域谱特性，基于修正Cole-Cole双弛豫模型解析套管频域谱，提取频域特征量对油浸式套管主绝缘受潮机制进行解释。测试结果表明，套管频域谱的低频部分以电导损耗为主导，对受潮状态和温度变化十分敏感，在中频段以电导损耗与偶极子转向极化为主，高频段以偶极子转向极化与界面极化为主。 本文对提取的套管修正Cole-Cole模型频域特征量进行研究，发现特征参数与水分含量之间存在良好的映射关系，建立套管受潮状态与频域特征参量之间的关系，提出消除温度影响的油浸式套管受潮状态评估方法，并针对油浸式实物套管对该方法进行了验证，取得良好的应用效果。 基于LABVIEW编程软件设计油浸式套管受潮状态评估软件，结合MATLAB数据处理功能实现油浸式套管受潮评估，基于Access数据库功能实现历史数据的存储、访问与调用，设计数据显示面板，完善数据信息，曲线显示，实现良好的人机界面交互功能。 针对实验室实物套管和云南电网变电站不同电压等级的现场运行套管对受潮状态评估软件进行实验验证，并对测试套管的状态进行了计算比对，结果表明：油浸式套管受潮状态评估软件结果与计算结果、运行状态具有良好的一致性，可以推广应用于现场测试评估。

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