基于回复电压法的变压器油纸缘状态研究

论文摘要

油浸式电力变压器是电力系统重要的变电设备,是电网中能量转换、传输的核心,其运行状态直接影响系统的安全性。现有的对油浸式电力变压器状态进行诊断的方法均存在一些不足,尚不能全面、可靠的监测其绝缘状态。回复电压法是近年来新出现的一种无损、抗干扰能力强、可以反映变压器油纸绝缘状态信息的检测方法。然而截止目前国内外还没有学者建立回复电压测试结果和油纸绝缘状态的对应关系,回复电压测试结果还不能很准确的解释油纸绝缘状态。本文在仿真、实验室测试、现场测试数据分析的基础上比较系统的研究了各因素对回复电压测试结果的影响,并对回复电压测试结果和其它方法测试结果的相关性进行了研究。首先,基于MATLAB/SIMULINK环境,搭建了简单油纸绝缘系统模型,对充电电压、充电时间及电路中不同参数的变化(模拟不同绝缘状态)对回复电压测试结果的影响规律进行了分析,认为充电电压和回复电压最大值呈线性关系,测量时采取同一充电电压便会消除充电电压对回复电压测试结果的影响；不同绝缘状态对应不同回复电压峰值,此峰值与极化支路的时间常数和充电时间有关；充电时间太长会引起回复电压曲线发生变形等。其次,设计了回复电压测试系统,研究了水分含量、绝缘油质量和老化时间等因素对回复电压测试结果的影响规律并进行了分析,发现回复电压参数和绝缘系统中水分含量有很好的二次函数关系；回复电压法是一种评估绝缘系统油质好坏的有效方法,可以通过比较测得的极化谱图形来评估变压器油的绝缘状况。最后,本文介绍了回复电压现场测试方法,并对典型变压器的回复电压现场测试结果进行了分析,认为老化比水分含量对回复电压测试结果的影响更大,中心时间常数对老化特别敏感,可以用来诊断变压器油纸绝缘状态；回复电压最大值与变压器的容量有关；回复电压测试结果和糠醛含量的对数值有很好的线性关系,聚合度值、分子量、油中气体等测试结果与回复电压测试结果也有很好的相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 变压器油纸绝缘老化的研究背景及意义
• 1.2 油纸绝缘老化的影响因素
• 1.3 变压器油纸绝缘状态的检测方法
• 1.3.1 化学方法
• 1.3.2 电方法
• 1.4 RVM诊断变压器油纸绝缘状态的研究现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 RVM理论研究
• 2.1 RVM测量原理
• 2.2 RVM公式推导
• 2.3 油纸绝缘系统的等效电路模型
• 2.4 等效电路模型仿真分析
• 2.4.1 充电电压对回复电压最大值的影响
• 2.4.2 充电时间对回复电压参数的影响
• 2.4.3 等效电路参数对回复电压参数的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 RVM测试系统设计及特性分析
• 3.1 RVM测试系统设计
• 3.1.1 RVM测试系统结构图
• 3.1.2 RVM实验装置
• 3.2 回复电压特性分析
• 3.2.1 水分含量对回复电压参数的影响
• 3.2.2 绝缘油对回复电压参数的影响
• 3.2.3 热老化对回复电压参数的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 RVM测试与分析
• 4.1 RVM现场测试方法介绍
• 4.2 典型变压器现场测试分析
• 4.2.1 运行年限对回复电压参数的影响
• 4.2.2 油中水分含量对回复电压参数的影响
• 4.3 RVM测试方法与其它测试方法的相关性研究
• 4.3.1 糠醛测试结果与RVM测试结果的对比分析
• 4.3.2 聚合度（DP）值测试结果与RVM测试结果的对比分析
• 4.3.3 油中气体测试结果和RVM测试结果的对比分析
• 4.3.4 绝缘纸分子量测试结果和RVM测试结果的对比分析
• 4.4 本章小结
• 4.5 进一步开发计划
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果