[发明专利]基于FDS在线测试的变压器油纸绝缘性能带电恢复方法

权利要求书

1.基于FDS在线测试的变压器油纸绝缘性能带电恢复方法，其特征在于，

将两个FDS测试系统分别固定在变压器本体与滤油机相互连接的进、出油管道上，所述的FDS测试系统包含测试电极、测试电极测量用的油纸介质以及算法评估系统，FDS测试系统对油中水分情况进行离线和在线的监测；

待滤油机和变压器处于运行状态时，将各输入参量按规定的时间节点或实时传入FDS测试系统内部，输入参量包括环境温度、变压器的负荷曲线、变压器散热方式和变压器内部油量，输出变量为：油纸设备含水量及预期剩余处理时间；

通过算法评估系统得到变压器本体内的温度，所述算法评估系统采用的算法为绝缘恢复定量判断算法，所述的绝缘恢复定量判断算法根据变压器负载损耗、空载损耗、变压器环境状态及滤油机工况，并结合热量交换定律，确定最终的绝缘恢复程度；

根据温度变化，结合油水平衡曲线得出其水分迁移速率，计算油纸间的水分迁移量，结合两个FDS测试系统，针对水分迁移量、油量，计算其预期的滤油时间；当两个FDS测试系统的评测结果一致且均符合滤油预期要求、变压器油运行条件、且测试结果未反弹增高时，即认为滤油效果达到要求，从而达到利用滤油机FDS测试进行变压器油纸绝缘在线恢复的目的；

所述绝缘恢复定量判断算法，具体包括：

根据绝缘油的油温以及散热器内壁温度，得到绝缘油对散热器内壁的升温；

根据对流换热和辐射换热之和，得到散热器外壁与空气之间的换热；

根据傅里叶定律，得到绝缘纸上的温升；

确定绕组表面对绝缘油的升温；其中，所述绕组表面对绝缘油的升温是根据绕组表面与绝缘油的对流换热确定，所述绕组表面与绝缘油的对流换热，由公式确定，其中，q为单位面积通过绕组散出的热量，ν为定性温度下绝缘油的运动粘度，且所述定性温度＝1/2(绝缘油平均温度+散热器内壁面温度)，H为绕组高度，β为定性温度下绝缘油的体膨胀系数，g为重力加速度，P_r为定性温度下绝缘油的普朗特数，λ为定性温度下绝缘油的热传导率；

根据公式Q'＝m_jC_yΔτ₅，确定滤油机对变压器的热贡献；其中，m_j为单位时间内滤油机与变压器存在热量交换的绝缘油质量，C_y为绝缘油的比热容，Δτ₅为交换油的温差为滤油机出油口与进油口的温差；

根据变压器的日负荷曲线、日负荷电流值，计算出变压器的负载损耗。

2.根据权利要求1所述的基于FDS在线测试的变压器油纸绝缘性能带电恢复方法，其特征在于：所述的FDS测试系统采用法兰与进油管道或出油管道紧密连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于FDS在线测试的变压器油纸绝缘性能带电恢复方法，其特征在于：所述的测试电极为三电极结构，包括高压电极、保护电极和测量电极。

4.根据权利要求1或2所述的基于FDS在线测试的变压器油纸绝缘性能带电恢复方法，其特征在于：所述的FDS测试系统还包括滤油效果判断显示装置。

5.根据权利要求1或2所述的基于FDS在线测试的变压器油纸绝缘性能带电恢复方法，其特征在于：所述的油纸介质为聚酰亚胺薄膜。