[发明专利]基于二分法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法

说明书

本发明公开了一种基于二分法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法，包括步骤：步骤1，根据变压器内部结构，采用有限元法建立变压器内部绝缘结构的有限元模型；步骤2，以油浸纸电阻率为自变量，以变压器整体的稳定绝缘电阻为因变量，基于有限元模型进行有限元计算，构建油浸纸电阻率和稳定绝缘电阻间的数值关系模型，步骤3，根据变压器油电阻率和稳定绝缘电阻的实际值，基于数值关系模型，采用二分法对油浸纸电阻率进行反演。本发明方法精确度高，还可避免取样测量的诸多不便、分散性大以及对绝缘结构造成损伤等不足。

技术领域

本发明涉及油浸式电力变压器油浸纸老化状态评估技术，尤其涉及一种基于二分法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法。

背景技术

变压器需要长期运行，不可能完全避免发生故障和事故。引发变压器故障和事故的原因是多方面的，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化，已成为导致变压器发生故障的主要因素。由于绝缘材料长期工作在高温高压条件下，随着运行时间的增长，其物理、化学和机电性能逐渐下降，当发展到一定程度后导致绝缘损坏，从而造成事故的发生。

对于油浸式变压器而言，其内绝缘主要有两种材料：液体绝缘材料(变压器油)和固体绝缘材料(油浸纸)。这些材料在老化的过程中，其各项材料参数，如电阻率等也会之发生变化。因而可以用电阻率来评估其老化状态。在这两种材料中，变压器油的绝缘状态可以直接取样进行测量分析，而油浸纸取样需要开箱吊芯，不仅操作不便，而且会对绝缘产生损伤，代价较高，另外也存在一定的分散性。

有限元数值仿真技术可以根据变压器的内部绝缘结构，以油浸纸和变压器油的电阻率为输入参数，通过仿真计算得到变压器整体的稳定绝缘电阻。而变压器油的电阻率、稳定绝缘电阻都是可以直接方便测量的物理量。同时，在变压器油电阻率固定的情况下，油浸纸电阻率与变压器稳定绝缘电阻之间是连续单调递增关系。因此可以借助数值计算建立起油浸纸电阻率与整体稳定绝缘电阻的关系，以稳定绝缘电阻和变压器油为输入量对油浸纸电阻率进行反演计算。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于二分法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

基于二分法的油浸式变压器油浸纸电阻率反演方法，其特征是，包括步骤：

步骤1，建立有限元模型：

根据变压器内部结构，采用有限元法建立变压器内部绝缘结构的有限元模型；所构建的有限元模型包括绕组、绕组外包油浸纸、油道、纸板等变压器内部基本结构；

步骤2，建立油浸纸电阻率和稳定绝缘电阻间的数值关系模型：

以油浸纸电阻率为自变量，以变压器整体的稳定绝缘电阻为因变量，基于有限元模型进行有限元计算，构建油浸纸电阻率和稳定绝缘电阻间的数值关系模型，数值关系模型中，变压器油电阻率作为固定参数；

步骤3，采用二分法反演油浸纸电阻率：

根据变压器油电阻率和稳定绝缘电阻的实际值，基于数值关系模型，采用二分法对油浸纸电阻率进行反演，具体包括以下子步骤：

3.1设置油浸纸电阻率初步的最大值ρ_max和最小值ρ_min；