油纸绝缘变压器是电力系统的核心设备之一,研究表明,微水是造成其运行故障的“头号敌人”。因此,可靠地诊断变压器油纸绝缘系统微水含量至关重要。时域介电谱诊断技术是一种无损、快速且有效的电气诊断方法,其测试谱线携带信息丰富,故广泛应用于油纸绝缘系统微水含量诊断领域。本课题来源于国家自然科学基金资助项目《基于电路分析法和恢复电压响应的油纸绝缘老化诊断方法》(基金编号为61174117),旨在应用时域介电谱特征量诊断油纸绝缘变压器内部介质的微水含量。以时域介质响应理论为基础,建立油纸绝缘介质弛豫响应等效电路模型;并利用试验测量数据及仿真手段分析时域介电谱特征量与油纸绝缘变压器微水含量之间的关系,以提供有效可靠的诊断方法。研究的主要工作如下:(1)从油纸绝缘介质弛豫响应等效电路中的扩展德拜等效电路模型出发,根据时域介电谱函数的特点,提出应用去极化电流微分解谱法判别扩展德拜等效电路模型;通过对去极化电流微分谱线进行分解,应用分解得到的子谱线个数确定极化支路数,并以其子谱线参数来最终实现准确辨识等效电路模型参数的目的。(2)从时域介电谱特征量中的极化去极化电流特征量出发,结合扩展德拜等效电路模型参数辨识方法,引入去极化电流二次微分谱线峰值点数和去极化电流弛豫电量,以揭示变压器油纸绝缘系统因微水入侵而导致内部介质极化特性变化的微观过程。分析得到的结论为制定变压器油纸绝缘系统微水含量诊断策略提供了可靠的新特征量。(3)从时域介电谱特征量中的回复电压特征量出发,分析极化谱峰值电压、主时间常数与变压器油纸绝缘系统微水含量之间的关系。同时,选用初始斜率平均值作为初始斜率的改进特征量,进而提出运用该特征量诊断油纸绝缘系统微水含量的判据。(4)从时域介电谱特征量出发,以改进层次分析法为分析手段,综合考虑变压器微水含量对时域介电谱特征量的影响规律,建立基于改进层次分析法的变压器微水含量诊断模型。该诊断模型为全面科学地评估绝缘系统受潮状况提供了新的思路与手段,具有继续深入的探索价值和广泛的实际应用前景。