作為用于電力變壓器油紙絕緣老化條件的非破壞性測試方法，恢復(fù)電壓測試方法已被廣泛使用，但有關(guān)該方法的研究很少。紙絕緣的等效電路參數(shù)與絕緣老化機(jī)制之間的固有關(guān)系。過分析變壓器油紙絕緣的等效電路參數(shù)與老化狀態(tài)之間的關(guān)系，以等效電路中極化分支的平均弛豫時間常數(shù)作為特征量來評估變壓器油紙絕緣的絕緣狀態(tài)。緣系統(tǒng)的幾何形狀影響較小。過大量的數(shù)據(jù)分析，得出了平均弛豫時間常數(shù)與油紙絕緣材料的老化之間的規(guī)則：油紙絕緣材料的老化越嚴(yán)重，其常數(shù)就越大平均放松時間很短。后，以變壓器為例驗(yàn)證了特征量對絕緣子老化狀態(tài)評估的有效性，為評估變壓器的絕緣狀態(tài)提供了新思路和新方法。氣設(shè)備是電氣系統(tǒng)的基本組成部分，其安全性是確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，但是輸變電設(shè)備的故障仍然是導(dǎo)致電力故障的主要原因。中國[1]。為電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的主要組成部分，電力變壓器提供電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。力變壓器發(fā)生故障時，電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行將受到威脅，油紙絕緣層的老化是電力變壓器事故的主要原因。紙絕緣層的老化會影響變壓器的實(shí)際壽命[2]。此，研究準(zhǔn)確評估油紙絕緣設(shè)備老化程度的機(jī)制和方法，找出或消除油絕緣設(shè)備的隱患非常重要。免因絕緣材料老化而導(dǎo)致的故障，并確保電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行[3]。復(fù)電壓法是一種簡單，有效且無損的絕緣檢測方法，能夠準(zhǔn)確反映絕緣材料的緩慢松弛過程，并能有效診斷油紙絕緣的老化情況[4]。]。年來，國內(nèi)外許多專家對通過恢復(fù)電壓法的測試數(shù)據(jù)得到的特性量與絕緣體的老化狀態(tài)之間的關(guān)系進(jìn)行了定性分析。了通過恢復(fù)電壓法進(jìn)一步研究油紙絕緣的老化狀態(tài)，文獻(xiàn)[5]建立了油紙絕緣。
　　定系統(tǒng)的等效介電響應(yīng)電路和等效電路參數(shù)；文獻(xiàn)[6]使用恢復(fù)電壓特性曲線來確定等效電路參數(shù)。管在等效絕緣電路的研究中取得了很多成就，但很少深入研究等效電路參數(shù)與油紙絕緣老化之間的關(guān)系。法根據(jù)等效電路參數(shù)有效評估變壓器。于上述缺點(diǎn)，本文以廣為接受的介電等效德拜等效電路擴(kuò)展等效電路作為研究對象，并從理論上分析其等效電路參數(shù)，以研究等效電路參數(shù)和電路老化。

　　壓器的油紙絕緣。
　　關(guān)系以及等效電路參數(shù)的綜合，等效電路的平均弛豫時間常數(shù)有助于評估變壓器油紙絕緣的老化狀態(tài)，從而提供了一種新的思路和方法。估變壓器油紙絕緣的老化狀態(tài)。復(fù)電壓測試方法是一種絕緣檢測方法，不需要懸掛的無損磁芯，并且可以揭示絕緣介電材料內(nèi)部的緩慢極化過程[6]。測試方法的原理如下：負(fù)載極化過程，即在絕緣支撐的兩端施加高的直流電壓，該絕緣支撐具有極化現(xiàn)象，束縛電荷出現(xiàn)在表面上，內(nèi)部偶極對齊，外部直流電壓被去除，兩極縮短。緣材料的表面電荷立即被釋放，并發(fā)生緩慢的去極化過程：放電過程，兩者之間的布線去除兩極，絕緣支撐的去極化過程繼續(xù)進(jìn)行，自由電荷在電極之間?，F(xiàn)了稱為恢復(fù)電壓的電勢差，并且在圖1中示出了測量電路。圖1中可以看出，開關(guān)S1閉合，也就是說，高電壓持續(xù)。絕緣介質(zhì)的兩端施加U0，在充電時間tc之后，S1斷開，開關(guān)S2閉合，也就是說，施加的電壓受到抑制，介質(zhì)短路在時間td之后，短路停止S1打開，S3關(guān)閉如果去極化過程繼續(xù)進(jìn)行，則剩余的自由電荷將在兩極形成恢復(fù)電壓，從而產(chǎn)生恢復(fù)電壓曲線如圖2所示。紙絕緣材料是一種復(fù)合介電材料，它不僅表現(xiàn)出絕緣油和絕緣紙的松弛過程，而且還包含響應(yīng)絕緣層的過程。種與年齡相關(guān)的絕緣產(chǎn)品的老化，例如酸，微水和糠醛，以及油紙絕緣系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
　　圖3 [7]所示。前，油紙隔離系統(tǒng)的復(fù)雜松弛過程的主要特征在于擴(kuò)展的德拜等效電路，其包括幾何等效電路和等效偏置電路，如圖2所示。4 [8-11]。擴(kuò)展的徳Bei等效電路的基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[12]使用特征參數(shù)和通過恢復(fù)電壓測試獲得的極化光譜來確定變壓器等效紙-油隔離極化電路的支路數(shù)量，并討論了老化的紙油絕緣的分支數(shù)量。響定律；文獻(xiàn)[13]在粒子群智能算法的基礎(chǔ)上增加了混沌理論，以更精確地識別等效油紙隔離電路的參數(shù)。驟1：確定所有等效電路參數(shù)（隔離電阻除外）。復(fù)電壓測試儀通過將充電和放電時間更改為m倍來記錄每次測量的初始斜率，峰值電壓和最大測量時間，從而可以用測量數(shù)據(jù)代替測量值。獻(xiàn)[13]（7）并列出了非線性方程。非線性方程轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化問題，最后利用混沌粒子群算法求解幾何電容Cg，極化電阻和極化電容參數(shù)。驟2：確定隔離電阻的值。一步中獲得的等效電路參數(shù)的最佳值和測得的變壓器電壓的測量值（通過m次測試獲得的峰值測量時間tp和恢復(fù)電壓Ur（tp）的峰值）在文獻(xiàn)中被視為已知量[以13表示的返回電壓]可用于求解相反方向的絕緣電阻，然后混沌粒子群算法可以找到電阻值計(jì)算結(jié)果與測量結(jié)果之間的最佳相關(guān)性。三步：檢查參數(shù)的準(zhǔn)確性。測量變壓器的峰值測量時間tp和確定的等效電路參數(shù)引入文獻(xiàn)[13]的恢復(fù)電壓表達(dá)式中，以獲得恢復(fù)電壓偏置頻譜的計(jì)算值。
　　繪制了測量值和恢復(fù)電壓的極化光譜的計(jì)算。的比較確認(rèn)了計(jì)算結(jié)果的可靠性：如果差異很大，請返回第一步，直到恢復(fù)電壓的極化光譜的測量值基本上與計(jì)算值相對應(yīng)。據(jù)以上分析，變壓器Rg的隔離電阻與直流電導(dǎo)率與絕緣介質(zhì)的真空容量的乘積成反比，并且真空電容的值與幾何形狀有關(guān)變壓器的油紙隔離系統(tǒng)。于幾何結(jié)構(gòu)相似的電力變壓器，隨著油紙絕緣材料的老化程度增加，絕緣系統(tǒng)中老化產(chǎn)物的含量增加，等效電路的絕緣電阻Rg減小，絕緣電阻反映了油紙絕緣狀態(tài)的一般狀態(tài)，而最小值表示最嚴(yán)格絕緣的性能下降。容Cg = r0 s / d的幾何表達(dá)式表明，等效電路的幾何電容Cg與相對介電常數(shù)和真空容量的乘積成正比。于具有相似幾何結(jié)構(gòu)的油紙絕緣系統(tǒng)，絕緣性能越低，電纜絕緣材料的相對介電常數(shù)越高，存儲容量越大，則絕緣材料的幾何值Cg越高。效電路容量大，絕緣容量可以反映涂油紙的整體絕緣狀態(tài)。這種情況下，該值越高，絕緣的劣化越嚴(yán)重。中Ai是加權(quán)因子，τi是不同松弛機(jī)制的松弛時間常數(shù)。中Rpi和Cpi分別代表極化分支的極化電阻和極化容量?；种в糜谀M油紙絕緣介質(zhì)在不同老化條件下的響應(yīng)過程：極化電阻和極化容量與絕緣結(jié)構(gòu)及其RpiCpi乘積有關(guān)，即例如，弛豫時間常數(shù)與油紙絕緣系統(tǒng)的幾何形狀無關(guān)。電材料的性質(zhì)是相關(guān)的。著油紙絕緣系統(tǒng)的老化，絕緣性能下降，平均響應(yīng)率提高，弛豫時間常數(shù)降低。此，可以根據(jù)電路的等效時間常數(shù)松弛來評估電力變壓器的變壓器的老化狀態(tài)，也就是說，油隔離系統(tǒng)的老化越老紙嚴(yán)重，松弛時間常數(shù)越小越長。

　　三個110 kV變壓器上進(jìn)行了電壓恢復(fù)測試，并提取了等效電路參數(shù)。1給出了變壓器的基本信息和指示老化條件的糠醛含量。2給出了三個變壓器的等效電路參數(shù)。2表明，變壓器T1具有六個項(xiàng)。
　　弛，絕緣電阻和幾何電容在T2和T3之間，變壓器T2具有七個松弛項(xiàng)，絕緣電阻是三個變壓器中最大的，并且?guī)缀坞娙菹嗟冗@三組中的最小的：變壓器T3的弛豫時間為七，絕緣電阻最小，幾何容量最大。三個電力變壓器模型和松弛機(jī)制數(shù)量之間差異的影響，無法使用諸如變壓器電阻之類的參數(shù)直接評估變壓器絕緣的老化狀態(tài)。離度，幾何容量和松弛時間常數(shù)。于以上分析，變壓器油紙隔離系統(tǒng)的幾何形狀會影響等效電路中的絕緣電阻和幾何電容。效電路中的弛豫時間常數(shù)不受油紙絕緣系統(tǒng)的幾何形狀的影響，但是變壓器油紙絕緣的老化程度不同，從而導(dǎo)致等效電路中極化分支的數(shù)目和弛豫時間常數(shù)不能直接使用。
　　估電力變壓器油紙絕緣的老化狀態(tài)。此，如果要研究介電等效電路與油紙隔離狀態(tài)之間的關(guān)系，就必須進(jìn)一步處理電路參數(shù)。于每個張弛結(jié)構(gòu)的時間常數(shù)與油紙絕緣層的老化變化的一致性，以及減少由更多電路參數(shù)引起的運(yùn)行結(jié)果誤差，這文章建議使用平均值算子對不同的弛豫時間常數(shù)進(jìn)行歸一化。了保護(hù)它，該處理具有與絕緣紙的老化相同的變化規(guī)則，其中各個松弛時間的常數(shù)相同。

　　
　　均后的時間常數(shù)是平均弛豫時間常數(shù)，其表達(dá)式為：其中n是等效電路的極化分支數(shù)。效電路的平均弛豫時間常數(shù)涵蓋了所有等效極化分支的弛豫時間常數(shù)，涂油紙絕緣層的老化具有與平均弛豫時間常數(shù)相同的變化規(guī)律。定的時間。此，變壓器的油紙絕緣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，等效電路的平均弛豫時間常數(shù)越大，油紙絕緣的狀態(tài)越好。了通過檢查平均弛豫時間常數(shù)來驗(yàn)證變壓器老化的準(zhǔn)確性，選擇了另外10個電力變壓器，變壓器等效電路參數(shù)的基本信息和老化條件如表3所示。1和表3列出了13個電力變壓器的油紙絕緣的等效電路參數(shù)和平均時間常數(shù)。4列出了13個等效電路的平均松弛時間常數(shù)。4中的電力變壓器按降序排列，結(jié)果如表5所示。效電路的平均弛豫時間常數(shù)隨變壓器嚴(yán)重程度的增加而減小，這已得到驗(yàn)證。文使用等效電路的平均弛豫時間常數(shù)來評估變壓器油紙絕緣老化條件的準(zhǔn)確性。

　　
　　據(jù)“電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)程序”，T3，T5，T6，T7和T13的油紙絕緣已嚴(yán)重老化，相應(yīng)的平均松弛時間常數(shù)小于100秒； T2，T8，T9和T11的油紙絕緣層通常應(yīng)監(jiān)測和監(jiān)測老化條件，相應(yīng)的平均松弛時間常數(shù)在100到150秒之間。T1，T4，T10和T12的油紙絕緣性能極好，無需維護(hù)即可正常使用很長時間。過150秒。
　　據(jù)以上分析結(jié)果，可以評估和診斷油紙絕緣變壓器的老化狀態(tài)：等效電路的平均弛豫時間常數(shù)小于100 s，可診斷為紙油絕緣材料嚴(yán)重老化；在100到150 s之間，可以將其診斷為油紙。緣的老化程度適中，必須對其進(jìn)行監(jiān)視和監(jiān)控：超過150秒，可以認(rèn)為它是出色的油紙絕緣并且可以正常工作通常很長一段時間。據(jù)每個等效電路參數(shù)的特性，對每個弛豫結(jié)構(gòu)的時間常數(shù)進(jìn)行歸一化，即對每個極化分支的電路參數(shù)進(jìn)行積分，即弛豫時間常數(shù)提出平均，功率被傳輸?shù)讲煌潭鹊睦匣Ｒ詫ψ儔浩鞯臏y試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)判斷：變壓器油/紙絕緣系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，等效電路的平均弛豫時間常數(shù)小于100秒，可以進(jìn)行診斷。緣的顯著老化：介于100到150秒之間以前確定絕緣的老化是中等的，必須對其進(jìn)行監(jiān)視和控制：超過150秒，電纜初步診斷為絕緣良好，并且正常的長期運(yùn)行。文提出了評估變壓器油紙絕緣的新思路和方法，以及許多具有不同老化程度的電力變壓器反饋電壓測試數(shù)據(jù)，以改進(jìn)本文提出的標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文轉(zhuǎn)載自
　　電纜 http://jslianhai.cn