基于极化去极化电流检测的油纸绝缘状态研究

摘要

油纸绝缘是电力系统高压设备广泛应用的介质材料,良好的油纸绝缘系统是电力系统安全运行的保证。水份是影响电力变压器绝缘性能的主要因素之一,因此研究油、纸(纸板)绝缘系统微水对绝缘性能的影响尤为重要。随着研究的不断深入,国内外许多学者提出了一些新的分析油纸绝缘方法和规律。一些逐渐成为研究热点,利用电介质响应来诊断油纸绝缘的状态方法就是其中之一。极化去极化电流方法(PDC)因为具有无损特性,包含诊断信息丰富等优点,其在油纸绝缘性能诊断方面具有很大优势和前景。
　　本文以油纸绝缘极化去极化电流检测为研究内容,首先分析了油浸式电力设备油纸绝缘微水的来源、危害和研究意义,阐述了介质响应理论。然后应用Matlab2010/simulink软件,基于徳拜模型和实际变压器绝缘结构建立了油纸绝缘等效电路模型,仿真分析了极化去极化电流曲线与电路模型参量的影响关系。在实验室搭建三电极测试平台,设计了绝缘纸和绝缘油不同受潮情况的PDC测试实验,获得了PDC实验曲线。试验结果显示随着湿度的增加极化去极化电流增大,湿度越大电流抬升越明显,湿度降低了绝缘系统的绝缘电阻,增大了电容,使得容电荷能力增强。提出采用极化电流最大值,相对稳定值,极化注入电荷和去极化释放电荷等参量来反映湿度对样品绝缘性能的影响,发现在不同湿度的测试样品下,相关参量表现出较强的规律性。最后对某供电局退下来的两支不同年份的110kV电流互感器(CT)在实验室进行PDC测试,同时对两支CT进行介损测量,两种测试结果对比验证,发现介损测试结果和PDC测试结果有一定的相关性。

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第1章 绪论

1.1油纸绝缘系统微水含量研究的意义

1.2油纸绝缘系统中微水的来源及危害

1.3油纸绝缘系统微水研究现状

1.4本文研究的主要内容

1.5本章小结

第2章 介质响应理论与油纸绝缘等效模型研究

2.1介质响应理论

2.2电介质的极化

2.3基于介质响应的测试理论

2.4 油纸绝缘等效模型

2.5本章小结

第3章 等效电路模型仿真分析

3.1仿真模型的建立

3.2电路参数对仿真结果的影响

3.3 本章小结

第4章 极化去极化电流测量实验研究

4.1 PDC实验测量原理

4.2 PDC实验方案设计

4.3 PDC测量实验步骤

4.4本章小结

第5章 PDC测试结果分析

5.1绝缘纸受潮对极化电流的影响

5.2绝缘纸受潮对去极化电流的影响

5.3绝缘油受潮对极化电流的影响

5.4绝缘油受潮对去极化电流的影响

5.5本章小结

第6章 对实际的CT进行PDC测试

6.1实验步骤与注意事项

6.2实验结果分析

6.3本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢