[发明专利]一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法

说明书

本发明涉及一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法。该方法首先基于若干组不同微水含量的油纸绝缘试品FDS测试数据求解混合极化模型参数绝缘电阻Rg，然后分析Rg随微水含量变化的规律并拟合出两者的数学关系式，最后通过实例验证了数学关系式的有效性和可行性，从而提出利用混合极化模型绝缘电阻的油纸绝缘微水含量评估方法。

技术领域

本发明涉及一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法。

背景技术

目前油纸绝缘微水含量的评估所基于的等效电路模型都是扩展德拜等效电路模型，已有研究表明随着油纸绝缘介质的劣化，其内部介质极化响应过程变得更复杂，此时扩展德拜模型已无法准确真实反映油纸绝缘系统的介质响应过程，而混合极化等效电路模型克服了上述扩展德拜模型的不足，因此有必要研究提出一种基于混合极化模型评估油纸绝缘微水含量的方法，以提高油纸绝缘微水含量评估的准确性和实用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，该方法基于若干组不同微水含量的油纸绝缘试品FDS测试数据求解混合极化模型参数绝缘电阻Rg，然后分析Rg随微水含量变化的规律并拟合出两者的数学关系式，最后通过实例验证了数学关系式的有效性和可行性，从而提出利用混合极化模型绝缘电阻的油纸绝缘微水含量评估方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用混合极化模型参数的油纸绝缘微水含量评估方法，包括如下步骤：

步骤S1、获取油纸绝缘的频域介电谱测试数据；

步骤S2、建立油纸绝缘系统混合极化等效电路模型，并建立求解模型参数的方程；

步骤S3、采用基本粒子群算法求解模型各元件参数值；

步骤S4、根据步骤S3建立模型各元件参数值与微水含量拟合数学关系式；

步骤S5、由步骤S4所得数学关系式评估油纸绝缘的微水含量。

在本发明一实施例中，所述步骤S1的具体实现方式为：利用DIRANA介电响应分析仪测试油纸绝缘系统，获取其对应的频域介电谱数据：介质损耗因数tanδ、复电容实部C'和虚部C”。

在本发明一实施例中，所述步骤S2的具体实现方式为：

步骤S21、建立由几何等效电路、RC串联极化等效电路和界面极化等效电路组成的油纸绝缘系统混合极化等效电路模型，其中RC串联极化等效电路的支路数n＝4，界面极化等效电路的支路数N＝2；

步骤S22、根据步骤S21建立的油纸绝缘系统混合极化等效电路模型，推导模型参数复电容实部C'、复电容虚部C”以及介质损耗因数tanδ在频域下的数学表达式，三者具体表达式为式(1)-式(3)所示：

步骤S23、建立求解油纸绝缘系统混合极化等效电路模型参数的多元非线性方程组以及优化求解参数的总体优化目标函数，具体表达式如式(4)和式(5)所示：