[发明专利]油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统的变压器局部放电监测技术领域，尤其涉及一种油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法。

背景技术

油纸绝缘是油浸式变压器的内部绝缘组成部分。油浸式变压器是目前的主流的变压器。变压器是电力系统中的关键设备，作为输电网中的重要组成部分，担负着系统电能传递的重要任务，其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。从变压器损坏事故部位统计结果来看，变压器绕组是变压器损坏事故的主要损坏部位。局部放电是造成变压器绝缘故障的主要原因之一，由于变压器出口或近区短路、结构设计不合理、制造工艺及材质控制不严、雷击、内部过电压和绝缘老化以及误操作或安装不当，都会引起变压器损坏事故。一台变压器在运行电压下，如果在不可恢复的绝缘中存在局部放电现象，则这些微弱的放电能量可以慢慢损坏绝缘，随着时间的增长，可能会导致整个绝缘被击穿，引起严重损失。

对变压器的绝缘故障进行局部放电在线监测，能够连续、实时地反映出变压器内部的绝缘劣化状况，它是掌握变压器绝缘状况的重要手段之一。而目前人们对电气设备进行局部放电在线监测，还不能很好地将局部放电信号的各种特征量与所发生的绝缘故障的严重程度结合起来。目前能够做到的是：根据我国的国家标准GB1094.3-2003“电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙”的规定，在试验电压下的变压器的局部放电在放电量大于300pC或者500pC时，可以将该变压器视为不合格产品。可见，目前还没有出现利用局部放电信号的特征参数来识别变压器内部的早期局部放电缺陷，因而难以针对已经处于发展阶段的局部放电缺陷采取相应的维修措施。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法，根据放电脉冲的频度、相位和油中气体含量这些特征参数，识别变压器内部的早期局部放电缺陷。

技术方案是，一种油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：采集变压器单个工频周期内的局部放电脉冲信号，提取脉冲个数；

步骤2：对变压器放电脉冲的相位分布进行统计，获得脉冲的相位分布范围；

步骤3：检测变压器油中乙炔含量；

步骤4：利用油纸绝缘早期放电缺陷划分标准，判断变压器中的油纸绝缘放电是否处于早期阶段。

所述油纸绝缘早期放电缺陷划分标准具体是，当满足

(1)变压器单个工频周期的放电脉冲数量少于10个；

(2)变压器放电脉冲的相位分布处于0度～110度和200度～310度两个区间；

(3)检测不到乙炔气体；

中的两项或者两项以上时，则变压器中的油纸绝缘放电处于早期阶段。

本发明实现了通过放电脉冲的频度、相位和油中气体含量等特征参数，识别变压器内部的早期局部放电缺陷的目的，能够连续、实时地反映出变压器内部的绝缘劣化状况，为变压器状态评估和维修提供合理、可靠的支持。

附图说明

图1是油纸绝缘早期放电缺陷诊断方法流程图；

图2是单个工频周期中的脉冲数目示意图；其中，(a)是单个工频周期中的脉冲数目少于10个的示意图，(b)是单个工频周期中的脉冲数目多于10个的示意图；

图3是脉冲相位分布示意图；其中，(a)是脉冲相位处于0度～110度和200度～310度两个区间的示意图，(b)是脉冲相位处于0度～110度和200度～310度两个区间之外的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

通过对局部放电的发生、发展乃至最终击穿的整个过程进行全程监测，得到局部放电特征参数的发展变化规律，特别是放电脉冲的频度、相位分布特征和油中特征气体含量的发展规律，深入发掘其中隐含的绝缘劣化程度信息，可以获得区分早期缺陷和处于快速发展阶段的缺陷的划分标准。

在本发明中，申请人在实验室建立了电力变压器油纸绝缘局部放电试验平台以及球-板油楔放电模型、柱-板放电模型、水平针-板放电模型，垂直针-板放电模型和匝间放电模型，采用常规脉冲电流检测法(符合GB7354-2003/IEC60270：2000标准)，监测上述模型的局部放电脉冲信号，采用气相色普法(符合GB7252-2001标准)，研究上述五种常见的放电模型的局部放电形式的发展过程。通过对放电脉冲的频度、相位分布和特征气体含量进行统计分析，得到了上述五种放电模型的特征参数与缺陷严重程度之间的关系，得到油纸绝缘早期放电缺陷划分标准，具体是，当满足

(1)变压器单个工频周期的放电脉冲数量少于10个；