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油浸式变压器作为电力网络中输电线路及配电网的枢纽型设备,它的安全稳定运行对电力系统的稳定性有着重要影响。油纸绝缘是油浸式变压器的主绝缘,随着投运时间的增加,油纸绝缘在多因素影响下逐渐老化,产生大量老化产物,这些杂质的出现会加剧局部放电,同时局部放电的发生也会加速油纸绝缘的老化。研究针对油纸绝缘经过不同阶段热老化引发绝缘寿命下降和复杂局部放电的情况,搭建了基于脉冲电流法的油纸绝缘局部放电实验平台,设计了针板缺陷模型和球板缺陷模型两种局部放电模型,研究利用不同老化状态下测得的局部放电数据来评估油纸绝缘的老化状态。
针对实验测量获得的局部放电脉冲信号中含有的白噪声和周期性窄带干扰两大类噪声,提出了改进变分模态分解法结合小波包方法的去噪方法,经过仿真和实测局放信号的对比分析验证了本文去噪方法的有效性。
基于处理后的脉冲波形和实验中测得的局部放电相位分布谱图(PRPD)的数据,构建了二维PRPD谱图,提取了局放脉冲波形特征和二维谱图的统计算子特征,并提出了利用三参数威布尔分布模型来描述不同放电量的发生次数分布规律,威布尔模型所得到的放电量概率分布曲线与局部放电累积分布概率曲线高度拟合,说明了此方法的有效性,并提取了威布尔模型的模型参数为局放特征参数。总计提取了25个特征量,为评估油纸绝缘老化状态奠定了基础。
研究了不同局部放电模型下的油纸绝缘老化局放特性,发现针板模型下随着油纸绝缘的老化,局部放电次数明显增加,且放电发生相位有集中化趋势,同时高幅值的放电减少,取而代之的是次数增加的低能量放电;球板模型发生在正半周的局部放电较为集中地分布在90°附近,而发生在负半周的局部放电在老化前期明显有两个分布中心,而在老化后期负半周发生的局部放电分布中心在240°到270°之间,分布的集中性增强;老化前期放电幅值较小且较少有大幅值放电发生,后期正负半周均有较大幅值放电的出现。
提出了限制玻尔兹曼机(RBM)结合灰狼优化支持向量机(GWOSVM)算法构建老化状态评估模型,利用RBM网络对特征集降维,利用GWOSVM算法构建评估模型,根据实际局放数据验证,在不同局放模型下本文的模型评估准确率均能达到90.48%以上,可以有效地实现基于局部放电的油纸绝缘老化状态评估。
针对实验测量获得的局部放电脉冲信号中含有的白噪声和周期性窄带干扰两大类噪声,提出了改进变分模态分解法结合小波包方法的去噪方法,经过仿真和实测局放信号的对比分析验证了本文去噪方法的有效性。
基于处理后的脉冲波形和实验中测得的局部放电相位分布谱图(PRPD)的数据,构建了二维PRPD谱图,提取了局放脉冲波形特征和二维谱图的统计算子特征,并提出了利用三参数威布尔分布模型来描述不同放电量的发生次数分布规律,威布尔模型所得到的放电量概率分布曲线与局部放电累积分布概率曲线高度拟合,说明了此方法的有效性,并提取了威布尔模型的模型参数为局放特征参数。总计提取了25个特征量,为评估油纸绝缘老化状态奠定了基础。
研究了不同局部放电模型下的油纸绝缘老化局放特性,发现针板模型下随着油纸绝缘的老化,局部放电次数明显增加,且放电发生相位有集中化趋势,同时高幅值的放电减少,取而代之的是次数增加的低能量放电;球板模型发生在正半周的局部放电较为集中地分布在90°附近,而发生在负半周的局部放电在老化前期明显有两个分布中心,而在老化后期负半周发生的局部放电分布中心在240°到270°之间,分布的集中性增强;老化前期放电幅值较小且较少有大幅值放电发生,后期正负半周均有较大幅值放电的出现。
提出了限制玻尔兹曼机(RBM)结合灰狼优化支持向量机(GWOSVM)算法构建老化状态评估模型,利用RBM网络对特征集降维,利用GWOSVM算法构建评估模型,根据实际局放数据验证,在不同局放模型下本文的模型评估准确率均能达到90.48%以上,可以有效地实现基于局部放电的油纸绝缘老化状态评估。