论文部分内容阅读
油纸绝缘设备是电网中十分重要且广泛使用的挂网设备,由于常年运行于热、受潮、机械应力以及化学腐蚀等因素的复杂环境下,设备绝缘性能会逐渐下降,其中,受潮会严重降低油纸绝缘的电气强度。因此,准确有效评估油纸绝缘受潮状态对电力设备可靠运行具有重要的现实意义。介电响应法是国内外学者探索总结出的一种油纸绝缘设备受潮状态的无损检测手段和方法,其中频域介电谱(FDS)因其测量频带宽、携带信息丰富且抗干扰能力强等优势而得以广泛应用。但目前基于FDS谱图评估油纸绝缘受潮状态的研究方法大多局限于单纯比较测试曲线与标准样本曲线从而对油纸绝缘状态进行定性判断,针对上述研究方法的不足,本文以油纸电容式套管为研究对象,从基于FDS的油纸绝缘宽频等效模型的角度深入研究了油纸绝缘受潮介电响应特性,主要开展了以下工作:(1)设计并制备了油纸电容式试验套管电容芯子受潮模型,搭建了套管人工受潮试验平台,开展了不同温度及不同微水含量下试验套管的频域介电谱测试,并深入分析了温度和微水对套管主绝缘复电容频域谱的影响规律。(2)基于油纸电容式套管FDS实验数据,通过GA-LMA融合优化算法建立了宽频范围内的油纸绝缘扩展德拜模型,并分析了不同温度、不同微水含量下油纸绝缘扩展德拜模型参数的变化规律。(3)基于参数化的油纸绝缘宽频等效模型,从支路介电谱、有功损耗的角度分别展开了模型支路特性分析,深入探讨了介电响应等效模型支路参数与频域介电谱曲线的本质关联,并挖掘了表征绝缘受潮状态的特征参量,实现对套管受潮程度的判断。(4)以有功损耗为中心,提出有功损耗密度这一参量,并针对电容式电压互感器以及油纸电容式套管开展了有功损耗分析,研究有功损耗同绝缘分布性缺陷,包括绝缘受潮,老化及其发展严重程度之间的对应关系,为容性设备绝缘状态的有效评估奠定基础。