[发明专利]变压器油纸绝缘介电响应与石蜡含量关联性测评方法

说明书

本发明公开了一种变压器油纸绝缘介电响应与石蜡含量关联性测评方法，本方法通过搭建实验平台，制备不同石蜡含量、不同电压等级的油浸式变压器XY模型试样，测试不同低温下的不同石蜡含量XY模型试样的频域介电谱，获取不同石蜡含量的介电响应曲线，结合介质损耗“拐点”处斜率及最低频测试值，建立数学模型，提出石蜡含量评估指标、建立石蜡含量评估指标专家库。通过高寒条件下现场测试油浸式变压器频域介电谱，记录环境温度，得到相应的测试曲线、结合实验室得到的数学模型、提取现场石蜡含量评估指标，比对石蜡含量评估指标专家库，可以有效测评高寒条件下油浸式变压器石蜡含量，为实际工程中准确评估油纸绝缘状态和故障排除提供指导方法。

技术领域

本发明属于油浸式变压器绝缘评估与诊断领域，具体涉及一种变压器油纸绝缘介电响应与石蜡含量关联性测评方法。

背景技术

随着特高压输电技术的日渐成熟，多个特高压工程将在东北、内蒙古及新疆等寒冷地区落地建设。另外，随着全球能源互联网概念的提出，通过特高压输电技术使“一极一道”等清洁能源基地电力送出成为可能，而北极历史最低温度曾达到-68℃。大型油浸式电力变压器是电力系统的核心部分，它的绝缘状态的好坏决定电网能否安全运行，在天气严寒时期，新疆、吉林和哈尔滨等多地发现油浸式变压器石蜡析出的现象，石蜡析出常伴随瓦斯动作，导致变压器不能正常合闸；同时，石蜡的析出也会导致绝缘散热不均匀，损害变压器内绝缘。在高寒条件下，石蜡成为一个威胁油浸式变压器安全运行的重要因素。

目前，频域介电谱法由于其测试无损性、携带绝缘信息丰富、抗干扰性强的优点，因此被广泛应用于现场绝缘状态评估与诊断。然而，高寒条件下现场测试油浸式变压器介电谱曲线时，尚未建立谱图与石蜡含量之间的联系、尚无高寒条件下油浸式变压器中石蜡含量测评方法、不能实现油浸式变压器绝缘状态准确评估。因此，急需找到一种变压器油纸绝缘介电响应与石蜡含量关联性测评方法来实现油浸式变压器绝缘状态准确评估。

发明内容

为了能够有效测评高寒条件下油浸式变压器石蜡含量，本发明提出一种变压器油纸绝缘介电响应与石蜡含量关联性测评方法，包括以下步骤：

第一步：搭建低温油浸式变压器石蜡含量频域介电谱测试平台

搭建低温油浸式变压器石蜡含量频域介电谱测试平台，该平台主要由温控系统、频域介电谱测试系统组成，温控箱(1)、加热回路(7)、制冷回路(8)、第一温度传感器(9)、第二温度传感器(17)、温度传感器回路(10)、温控箱测试控制单元(11)和第一电源引线(18)共同构成温控系统；三电极外壁(2)、高压电极(3)、试验样品(4)、绝缘油(19)、低压电极(5)、保护电极(6)、接地线(16)、介电响应测试回路(15)、介电响应测试仪(14)、笔记本电脑(12)、测试数据传输线(20)、第二电源引线(13)共同构成频域介电谱测试系统；所述温控箱测试控制单元(11)设定试验温度，加热回路(7)或制冷回路(8)动作，所述第一温度传感器(9)和第二温度传感器(17)将温控箱(1)中温度反馈给温控箱测试控制单元(11)，到达设定温度时，控制所述加热回路(7)或制冷回路(8)断开，频域介电谱测试系统开始测试；所述第一温度传感器(9)固定在温控箱(1)内层底部，第二温度传感器(17)固定在三电极外壁(2)外部；所述第一电源引线(18)给低温油浸式变压器石蜡含量频域介电谱测试平台供电，所述第二电源引线(13)对介电响应测试仪(14)供电；

第二步：制备不同石蜡含量、不同电压等级的油浸式变压器XY模型试样

所述试样按体积比为1:10、1:50和1:100制作电压等级分别为110kV、220kV和500kV的油浸式变压器XY模型试样，其中各电压等级下的XY模型试样石蜡含量均为0％～5％，XY模型试样中石蜡含量梯度增量为XY模型试样总质量的0.01％；

第三步：测试设定低温环境下0.001Hz至1kHz介电响应频域谱