[发明专利]一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法

权利要求书

1.一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对系统的回复电压特征量进行测量；

S2：建立均一绝缘介质等效电路模型；

S3：对回复电压的等效电路进行仿真，得出回复电压曲线；

S4：对回复电压曲线进行拟合，得出回复电压初始斜率；

S5：改变试验参数和等效电路参数，观察回复电压初始斜率的变化；

S6：根据以上步骤，判断变压器油纸绝缘老化状况。

2.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法，其特征在于，所述步骤S1的实现方法：利用测量仪器对变压器在不同充电时间和放电时间下，测量回复电压值、到达峰值时间，并得到回复电压极化谱。

3.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法，其特征在于，所述步骤S2的实现方法：根据线性均一理论，绝缘介质的极化过程与一个时间τ的关系由单一的德拜等效电路表示，并采用电容和电阻串联来等效材料的极化。

4.根据权利要求1所述的一种基于回复电压的变压器油纸绝缘老化状况分析方法，其特征在于，所述步骤S3的实现方法：基于回复电压的均一模型计算出回复电压值，得到回复电压曲线；根据弛豫支路的电路方程建立方程组可得回复电压的计算公式如下：

根据KCL和KVL定律可建立运算电路方程组

$U\left(s\right)=U_{C_p}\left(s\right)-R_{p}I\left(s\right)-\frac{I\left(s\right)}{{\mathrm{sC}}_p}$

$\frac{U\left(s\right)}{R_g}+sU\left(s\right)C_g=I\left(s\right)$

由上面两式消去I(s)，得到回复电压和极化电容电压之比的表达式：

$\frac{U\left(s\right)}{U_{C_p\left(s\right)}}=\frac{{\mathrm{sC}}_p{R}_g}{{\mathrm{as}}^2+bs+1}$

式中a＝R_gC_gR_pC_p，b＝R_gC_g+R_pC_p+R_gC_p；

将已知的电路参数代入到回复电压和极化电容电压之比的表达式，化简后得到简化的回复电压和极化电容电压之比的表达式：

$\frac{U\left(s\right)}{U_{C_p}\left(s\right)}=k\frac{s}{(s+p_1)(s+p_2)}$

其中p₁,p₂为转移函数的极点，

对简化后的回复电压和极化电容电压之比的表达式进行拉氏逆变换计算后可得回复电压表达式：

$U(t,t_c)={\mathrm{kU}}_0(A_1{e}^{p_{1}t}+A_2{e}^{p_{2}t})(1-e^{-\frac{t_c}{\mathrm{\τ}}})e^{-\frac{t_d}{\mathrm{\τ}}}$

其中