一种评估油纸绝缘缺陷发展程度的阶段确认方法

摘要

本发明公开了一种评估油纸绝缘缺陷发展程度的阶段确认方法，包括步骤1：进行变压器局部放电实验，利用现有技术测量待测油纸绝缘设备中局部放电脉冲的波形，对取样得到的油纸绝缘局部放电的波形进行处理，提取局部放电单个波形的总时间，最大幅值，最大幅值时间。步骤2：根据提取的数据进行分组，构成最大幅值概率密度分布图，单个波形总时间概率密度分布图和最大幅值所占比例概率密度分布图。步骤3：对三种概率密度分布图提取平均值，方差，偏度，峰度作为特征量，对数据进行缺陷发展阶段划分。

说明书

技术领域

本发明涉及一种评估油纸绝缘缺陷发展程度的阶段确认方法。

背景技术

历年交流输电系统中变压器的运行情况和故障统计表明内部绝缘是变压器的薄弱环节，运行中设备绝缘缺陷的存在以及绝缘在电场、热场、机械力以及化学应力等多种因素综合作用下的老化劣化是导致变压器设备故障的主要原因，然而，换流变压器不仅存在着普通交流电力变压器的绝缘问题，而且其阀侧绕组长期承受交流电压、直流电压、交直流复合电压、谐波以及极性反转电压的作用，由于不同电压类型下电场分布不同，因此换流变压器中电场分布较交流电力变压器更加复杂，其绝缘问题也更加复杂。

油纸绝缘是换流变压器的内部绝缘主要形式，而局部放电不仅是造成油纸绝缘老化劣化的主要原因，还是绝缘老化劣化的重要征兆和表现形式，长期持续的局部放电将使绝缘逐渐受到侵蚀和损伤，往往会导致重大内绝缘事故，而且机械力或热场与电场的相互作用最终也会发展为绝缘放电故障并最终导致设备绝缘失效。为了提高换流变压器的可靠性，对变压器油纸绝缘老化阶段划分具有工程意义。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种评估油纸绝缘缺陷发展程度的阶段确认方法，本发明可以控制行车接触器永不粘连，或者即使发生粘连，继而保证不发生误动作，就可以消除行车因接触器粘连问题造成的安全隐患。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种评估油纸绝缘缺陷发展程度的阶段确认方法，包括以下步骤：

步骤1：进行变压器局部放电实验，利用现有技术测量待测油纸绝缘设备中局部放电脉冲的波形，对取样得到的油纸绝缘局部放电的波形进行处理，提取局部放电单个波形的总时间，最大幅值，最大幅值时间。

步骤2：根据提取的数据进行分组，构成最大幅值概率密度分布图，单个波形总时间概率密度分布图和最大幅值所占比例概率密度分布图。

步骤3：对三种概率密度分布图提取平均值，方差，偏度，峰度作为特征量，对数据进行缺陷发展阶段划分。

所述的三个阶段为局部放电开始阶段，局部放电发展阶段和局部放电预击穿阶段。局部放电开始阶段具体表现为：出现少量的局部放电，幅值小，波形总时间短，最大峰值所占比例大，三种概率密度分布集中，油纸绝缘损坏小。局部放电发展阶段具体表现为：出现较多次数的局部放电，出现少量大幅值的局部放电，单个波形的总时间变长，最大峰值所占比例小，三种概率密度分布较为集中，油纸绝缘损坏中等。局部放电预击穿阶段具体表现为：出现密集的局部放电，且大量的大幅值局部放电出现，单个波形总时间和最大峰值所占比例两极化严重，三种概率密度分布分散。

所述方法适用于交直流复合的换流变压器。

所述方法中最大幅值所占比例为单个波形的最大幅值时间与单个波形总时间的比值。

所述方法中的概率密度分布图中x轴为时间段数，y轴为特征量所对应的幅值，z中为相应幅值所对应的发生的概率。

所述概率密度分布图中的时间段指的是选取30min～60min的时间段，以保证每个时间段中的数据量足够多。

所述现有技术是指国家标准GB/T7354-2003/IEC60270：2000所规定的局部放电检测技术。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明实现了利用局部放电单个脉冲信号的特征参数来划分变压器内部绝缘缺陷发展程度的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1：测量流程；

图2：测量系统的波形图；

图3(a)-图3(c)油纸绝缘的最大幅值分布图、单个波形总时间分布和最大幅值时间所占比例分布三种概率密度分布图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在局部放电不仅是造成油纸绝缘老化劣化的主要原因，还是绝缘老化劣化的重要征兆和表现形式，长期持续的局部放电将使绝缘逐渐受到侵蚀和损伤，往往会导致重大内绝缘事故，而且机械力或热场与电场的相互作用最终也会发展为绝缘放电故障并最终导致设备绝缘失效的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种评估油纸绝缘缺陷发展程度的阶段确认方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，变压器油纸绝缘局部放电缺陷发展程度的诊断方法包括：

步骤1：进行变压器局部放电实验，利用现有技术测量待测油纸绝缘设备中局部放电脉冲的波形，对取样得到的油纸绝缘局部放电的波形进行处理，提取局部放电单个波形的总时间，最大幅值，最大幅值时间。

步骤2：根据提取的数据进行分组，构成最大幅值概率密度分布图，单个波形总时间概率密度分布图和最大幅值所占比例概率密度分布图。

步骤3：对三种概率密度分布图提取平均值，方差，偏度，峰度作为特征量，对数据进行缺陷发展阶段划分。

通过表1可知，不同阶段中特征量的数值具有较为明显的发展规律，利用聚类算法对多个阶段中的特征量的数值进行分类，可以得到如表2所示的数据。将整个缺陷发展阶段分为三个过程，分别为局部放电开始阶段，局部放电发展阶段和局部放电预击穿阶段。

本发明通过对单个脉冲几何特征的分析划分变压器缺陷发展的严重程度，实现了利用局部放电信号的几何特征来划分变压器缺陷发展的严重程度的目标。

表1不同时刻的特性量数值

(a)第2组

(b)第13组

(c)第25组

表2分类结果

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。