考慮到現(xiàn)有的時(shí)域環(huán)境響應(yīng)方法，不可能直觀地診斷變壓器的水分含量，而是從動(dòng)態(tài)的角度分析線性因子與微量水分之間的內(nèi)在聯(lián)系。觀的。
　　提出的差分時(shí)間分析方法將去極化曲線中不同隱式背景的極化過(guò)程一一分解，不僅可以得到線性因子，還可以直觀地判斷弛豫項(xiàng)的數(shù)量。壓器測(cè)試曲線的分析結(jié)果表明，變壓器的水分含量與張弛項(xiàng)的數(shù)量和線性因子密切相關(guān)：張弛項(xiàng)的數(shù)量越多，則微觀含量越小。緣系統(tǒng)內(nèi)部的水含量很重要，絕緣系統(tǒng)越潮濕，表示絕緣紙極化特性的線因子就越高。在油中的大型變壓器的隔離狀態(tài)是電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素之一[1-2]，微水的存在嚴(yán)重影響了電氣使用壽命和使用壽命。
　　械絕緣系統(tǒng)，它將降低絕緣系統(tǒng)的擊穿電壓。增加了介電損耗，而微水也直接參與了大分子（如纖維素）的降解，從而加速了絕緣的降解過(guò)程，從而可能導(dǎo)致設(shè)備故障或勞累[3-4]。此，使用有效的方法來(lái)快速檢測(cè)絕緣的微水含量對(duì)于避免絕緣問(wèn)題引起的停電非常重要[5-6]。內(nèi)外紙油隔離變壓器的微量水分診斷方法很多，例如油紙水平衡曲線法，露點(diǎn)法等?？枴べM(fèi)休滴定法等。域響應(yīng)方法是一種用于研究油紙絕緣系統(tǒng)濕態(tài)的無(wú)損診斷方法，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和豐富的信息[7-8可以有效地揭示絕緣介質(zhì)在緩慢極化過(guò)程中的特性。
　　種變化克服了傳統(tǒng)診斷方法數(shù)據(jù)難以獲得和損壞變壓器的不便之處。此，它被廣泛用于評(píng)估電力變壓器油紙絕緣系統(tǒng)的微量水含量。年來(lái)，大多數(shù)學(xué)者已經(jīng)開(kāi)發(fā)出平均響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，以探索時(shí)域特征量與油紙分離系統(tǒng)的微水含量之間的內(nèi)在聯(lián)系。是，現(xiàn)有的建模方法仍然存在一些問(wèn)題：1）現(xiàn)有的介電響應(yīng)函數(shù)不能反映油紙絕緣載體的極化過(guò)程。獻(xiàn)[9]和[10]中介質(zhì)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型基于偶極弛豫介質(zhì)不相互作用的假設(shè)，盡管簡(jiǎn)化了計(jì)算但并不詳盡。2）現(xiàn)有的建模方法無(wú)法在等效電路模型中直觀地反映弛豫項(xiàng)和極化類(lèi)型的數(shù)量。

　　如，在[11]和[12]中，通過(guò)人工假設(shè)確定的松弛項(xiàng)的參數(shù)被用于參數(shù)的識(shí)別，這種優(yōu)化方法僅以數(shù)學(xué)方式滿(mǎn)足最優(yōu)結(jié)果，并且不能反映擴(kuò)展的德拜模型的物理含義。3）迄今為止，還沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)或報(bào)道有關(guān)于去極化電流弛豫特性在視覺(jué)上和準(zhǔn)確地評(píng)估絕緣系統(tǒng)中微水含量的應(yīng)用。如，文獻(xiàn)[13]和[14]僅定性地分析了在不同條件下極化電流曲線的演變，以及去極化電流的內(nèi)部弛豫特性與微波含量之間的關(guān)系。很少被研究。上述問(wèn)題的基礎(chǔ)上，本文介紹了微觀動(dòng)力學(xué)的線性因子，以改進(jìn)現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型，并建立了具有線性因子[15]的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)，該函數(shù)更符合線性定律。質(zhì)的真實(shí)極化。時(shí)，根據(jù)時(shí)域微分譜函數(shù)的數(shù)學(xué)特性，提出了用于分解弛豫過(guò)程的微分分析方法，不僅可以直觀地確定弛豫項(xiàng)的數(shù)量，而且可以反映不同的項(xiàng)。豫過(guò)程的類(lèi)型，反映了極化的物理意義。后，通過(guò)分析絕緣系統(tǒng)的松弛項(xiàng)數(shù)量，線性因子和微水含量之間的內(nèi)在聯(lián)系，提出了一種評(píng)估油絕緣系統(tǒng)中水分含量的新方法。出了變壓器紙。壓器的油紙絕緣系統(tǒng)主要由絕緣油，絕緣紙，艙壁，墊片和油隙組成。圖1中，Rg和Cg分別是與絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān)的絕緣電阻和網(wǎng)絡(luò)頻率的幾何電阻。Ri和Ci（i ＝ 1、2，...，n）分別表示極化電阻和極化容量。系列極化分支用來(lái)描述不同弛豫時(shí)間的極化過(guò)程。n是等效極化分支的數(shù)量，即弛豫項(xiàng)的數(shù)量。是，通過(guò)假設(shè)釋放的偶極支撐物不相互作用，可以獲得德拜支撐物的擴(kuò)展響應(yīng)功能。景德，曹萬(wàn)強(qiáng)等研究人員通過(guò)大量的壓電和電沉積實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，介電極化過(guò)程不是單個(gè)指數(shù)衰減形式的疊加。
　　南法[15]。釋電弛豫數(shù)據(jù)表明，在施加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)的極化表現(xiàn)出單一的指數(shù)衰減形狀，其極化稱(chēng)為隨機(jī)弛豫，而在沒(méi)有外部電場(chǎng)的情況下極化過(guò)程具有指數(shù)平方根衰減的特征[18]。過(guò)結(jié)合以上兩種極化現(xiàn)象，隨機(jī)弛豫和自由弛豫的指數(shù)衰減模式具有兩個(gè)典型值1和1/2，此外，與真實(shí)極化中的擴(kuò)散結(jié)合可以部分限制該過(guò)程。減指數(shù)的冪被限制在1/2和1之間[19]。此，可以引入微觀動(dòng)力學(xué)標(biāo)志物，即線性因子i，并且整個(gè)松弛過(guò)程具有每平方根的指數(shù)衰減定律，非典型線性介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)的最佳表達(dá)如圖5所示。式（3）。每個(gè)松弛項(xiàng)的線性因子i為i = 1時(shí)，可以獲得擴(kuò)展Debye形式的平均響應(yīng)模型，該模型僅考慮隨機(jī)松弛過(guò)程。果松弛時(shí)間是由經(jīng)典Debye模型定義的，則在自由松弛過(guò)程中，平方根exp（-（t /）1/2）的指數(shù)衰減定律疊加在幾個(gè)指數(shù)衰減函數(shù)exp（ -t /）。以說(shuō)，弛豫時(shí)間將失去其物理意義[15]。于復(fù)合絕緣基板，絕緣油是弱極化的，絕緣紙是極性載體，建立極化和去極化過(guò)程所需的時(shí)間不同，并且兩者的響應(yīng)函數(shù)都具有較大的線性因子。質(zhì)。異。長(zhǎng)期在高溫下使用變壓器時(shí)，由于金屬粉塵和水引起的內(nèi)部雜質(zhì)會(huì)加速絕緣系統(tǒng)的氧化過(guò)程，從而導(dǎo)致某些聚合碳?xì)浠衔锓纸?。緣油和絕緣紙中纖維素大分子的化學(xué)鍵?；a(chǎn)品，例如糠醛，酮，酸，CO，CO2和水。如微水的這種高極性物質(zhì)的存在將進(jìn)一步加劇絕緣油的劣化，加速水的降解和絕緣板的氧化降解過(guò)程，并大大提高油的極化速率。緣和絕緣紙。的不同微含量會(huì)加速介質(zhì)的極化過(guò)程，線性因子i的大小也不相同。

　　此，通過(guò)分析表征油紙絕緣系統(tǒng)極化率的線性因子i，可以準(zhǔn)確地診斷載體的微水含量。際上，平均響應(yīng)函數(shù)的大小非常小，并且無(wú)法通過(guò)直接測(cè)量獲得準(zhǔn)確的值。域差分線F（t）本質(zhì)上是具有不同峰值點(diǎn)位置的幾條子譜線的疊加。3示出了時(shí)域的三個(gè)子頻譜的堆棧的圖形表示。一部分的分析表明，時(shí)域i（t /τi，i）的子譜的中高線很窄，并且在不同弛豫時(shí)間的子譜疊加后出現(xiàn)了n個(gè)局部峰。此，可以推斷出，圖3的時(shí)域微分線中的弛豫項(xiàng)的數(shù)量等于3，并且可以直接從圖3的局部峰的數(shù)量確定弛豫項(xiàng)的數(shù)量。分時(shí)域線。
　　驟1：第一步，對(duì)去極化電流函數(shù)求微分，得到時(shí)域的差分線，同時(shí)使用時(shí)域的差分頻譜函數(shù)F（t），根據(jù)線路中局部峰的數(shù)量。素?cái)?shù)n。過(guò)從等式（8）獲得Ai和τi并替換Aii（t /τi，i），可以獲得第一子譜線L1。

　　時(shí)域的差分光譜中減去第一光譜曲線，以獲得剩余的光譜線Gi（*）。驟3：確定當(dāng)前已解析的子行數(shù)是否大于n。了研究油紙隔離系統(tǒng)的松弛條件與線性因子i和微水含量之間的內(nèi)在聯(lián)系，分析了多個(gè)變壓器測(cè)試的時(shí)域差分線。于空間限制，以表1中所示的四個(gè)不同濕度水平的不同變壓器為例來(lái)說(shuō)明診斷過(guò)程。1的微量水含量是通過(guò)使用CA-100微量水分析儀測(cè)試變壓器絕緣油樣品獲得的。過(guò)上面的差分分析方法分解圖4的四個(gè)去極化電流曲線，并且如圖5和6所示，獲得每個(gè)變壓器的時(shí)域差分譜線和相應(yīng)的副譜線。5-8。油中的微量水分作為判斷變壓器絕緣中水分含量的標(biāo)準(zhǔn)，變壓器T1是一種新推出的變壓器，水分含量低，質(zhì)量好。緣狀態(tài)。圖5中可以看出，變壓器T1的時(shí)域差分線具有五個(gè)局部峰值，并且可以推斷出中間響應(yīng)中的弛豫項(xiàng)的數(shù)量為5。體隔離級(jí)別長(zhǎng)期使用的T2和T3變壓器是正常的：圖6和7顯示了時(shí)域中的差分線和兩個(gè)變壓器的亞譜線。圖6中可以看出，差分線在變壓器T2的時(shí)域中，在T2中具有五個(gè)局部峰值，并且絕緣的弛豫項(xiàng)的數(shù)量為五個(gè)。圖7的時(shí)域差分線所示，變壓器T3的油紙絕緣層中有六個(gè)局部峰值，弛豫項(xiàng)的數(shù)量為6。4是高度濕潤(rùn)且退役的變壓器。其內(nèi)部微水含量達(dá)到1.463％，其時(shí)域中的差分線頻譜如圖8所示。以看出，變壓器T4的油紙隔離系統(tǒng)包括七個(gè)分支極化系數(shù)為7的極化系數(shù)。過(guò)比較上述四個(gè)變壓器的松弛系數(shù)，可以得出以下結(jié)論：松弛系數(shù)的數(shù)量越大，絕緣系統(tǒng)的濕度越大。紙嚴(yán)重，微水含量更高。際上，在去極化電流線中，它不僅包含有關(guān)油紙絕緣系統(tǒng)內(nèi)部每種介質(zhì)的松弛過(guò)程的信息，而且還包含與油的水分有關(guān)的各種產(chǎn)品。緣，例如微水，醛和酒精。
　　酸，酮等松弛反應(yīng)的過(guò)程微水的存在對(duì)絕緣材料的極化特性有很大的影響：在外部電場(chǎng)的作用下，絕緣介質(zhì)中的極化將由結(jié)合水和自由水的松弛引起。時(shí)，水分和纖維素的結(jié)合也將引起介質(zhì)的界面極化，并降低絕緣介質(zhì)的電導(dǎo)率，從而增加其介電損耗。緣層越濕，內(nèi)部微水含量越高，產(chǎn)品越多，去極化電流線中所包含的弛豫信息就越多，項(xiàng)數(shù)也就越多。松很重要。反，隔離條件良好并且微水含量越低，去極化電流曲線中包含的弛豫信息越少，并且弛豫項(xiàng)的數(shù)量很重要。是，電纜對(duì)于弛豫項(xiàng)數(shù)相同的變壓器T1和T2，變壓器T2的微水含量要比變壓器T1高得多，無(wú)法診斷兩者的絕緣濕度狀態(tài)變壓器直接通過(guò)弛豫項(xiàng)的特征量。

　　
　　一步分析其他特征量與微量水分之間的內(nèi)在聯(lián)系。用第2.2節(jié)中描述的分析方法來(lái)識(shí)別表1的變壓器的時(shí)域差分頻譜函數(shù)，可以依次獲得每個(gè)松弛機(jī)制的線性因子。據(jù)時(shí)間常數(shù)，線性因子可分為三類(lèi)：1）時(shí)間常數(shù)小分支（i <1 s）的線性因子反映了絕緣油的極化過(guò)程； 2）平均時(shí)間常數(shù)分支（1100 s）的線性因子反映了絕緣紙的極化狀態(tài)[20]。表1變壓器的分析結(jié)果為例，根據(jù)時(shí)間常數(shù)可將線性因子分為三種類(lèi)型：給出了在不同微水條件下分解的變壓器線性因子的結(jié)果。
　　表2至表5中。2至表5顯示，當(dāng)微水含量從0.341％變?yōu)?.463％時(shí)，表征絕緣油極化的最大線性因子（隨時(shí)間變化的小分支常數(shù)） ）從0.9499增加到0.9704；最大線性極化因子（平均時(shí)間的恒定分支）從0.9438增加到0.9562，而絕緣紙（具有高時(shí)間常數(shù)的分支）的極化特性的最大線性因子從0增加。從8273到0.9465。以看出，絕緣紙極化的線性因子特性的變化更加明顯，并且對(duì)微水含量的變化更加敏感，這就是為什么將絕緣紙的線性因子用作評(píng)估水分含量的標(biāo)準(zhǔn)的原因絕緣。上述變壓器的分析和診斷表明，水分含量越高，微水含量越高，絕緣紙的極化分支越大，絕緣紙的線性極化系數(shù)越高。漸增加。

　　際上，水分是一種高極性物質(zhì)，可加速絕緣介質(zhì)中纖維素大分子的降解，產(chǎn)生老化產(chǎn)物，例如酸，芳族化合物和水分，這進(jìn)一步加劇了總體極化速率。溫系統(tǒng)。因素增加。此，通過(guò)比較絕緣紙的線因子，可以間接地反映油紙絕緣系統(tǒng)的水分狀態(tài)。于最近調(diào)試的T1變壓器，線系數(shù)僅為0.8273。于一般濕度條件下的變壓器T2和T3，表征絕緣紙極化的弛豫機(jī)制的數(shù)量等于1，并且線系數(shù)在0.89至0.90之間。
　　管T1和T2的弛豫項(xiàng)均為5，但是T2的線性因子比T1大得多，并且可以推斷出T2變壓器的微水含量比T1高。T4是退役的變壓器，其松弛機(jī)理的數(shù)量明顯增加：其線因數(shù)接近1，并且可以推斷出T4的油紙絕緣非常濕并且無(wú)法正常工作。際上，該變壓器存在繞組變質(zhì)和內(nèi)部微水含量過(guò)多的問(wèn)題，這表明診斷結(jié)果與實(shí)際情況相符。文提出了微觀動(dòng)力學(xué)的線性因子，并改善了介電響應(yīng)函數(shù)。此基礎(chǔ)上，電纜提出了時(shí)域微分分析方法，用于分解去極化電流曲線的弛豫過(guò)程，它不僅可以直接確定弛豫項(xiàng)的數(shù)目作為局部峰值點(diǎn)的函數(shù)。線，還解決了松弛機(jī)制的線性形式。子松弛項(xiàng)的數(shù)量通?？梢苑从惩坑图埥^緣材料的水分狀態(tài)：松弛項(xiàng)目的數(shù)量越多，絕緣介質(zhì)內(nèi)部的微水含量越低。要的。征絕緣紙極化的線性因子對(duì)微水含量的變化敏感，可用于評(píng)估油紙絕緣系統(tǒng)的水分含量。緣紙的線性因子越大，內(nèi)部微水含量越高，濕態(tài)越嚴(yán)重，這為評(píng)估絕緣體的濕潤(rùn)狀態(tài)提供了新的思路和新方法。基絕緣。
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