[发明专利]一种高压电流互感器内部油纸绝缘寿命评估方法

说明书

本发明涉及一种高压电流互感器内部油纸绝缘寿命评估方法。本发明为高压电流互感器内部油纸绝缘寿命评估提供一种有效的数值计算方法，应用本发明所述的不同温度下测试的油纸绝缘介质损耗因数曲线进行平移归算，得到温度平移因子；根据所计算的温度平移因子得到，相应含水率油浸纸板活化能；重复油浸纸板活化能的计算过程，建立油浸纸板活化能与含水率的关系；最后结合油纸绝缘中纤维素老化的反应动力学模型，可准确评估高压电流互感器内部油纸绝缘老化状态。本发明实现了不同测试温度、不同含水率油纸的寿命预测。

技术领域

本发明属于油纸绝缘寿命评估领域，特别涉及一种高压电流互感器内部油纸绝缘寿命评估方法。

背景技术

高压电流互感器是电网运行中及其重要的环节，但由于常年复杂运行环境的影响(水分含量、老化温度等)，高压电流互感器内部油纸绝缘部分将发生严重老化，其绝缘性能大大降低，严重影响电网的稳定，因此高压电流互感器的使用寿命取决于内部油纸绝缘的老化程度，研究高压电流互感器内部绝缘老化寿命评估算法具有重要的意义。

对于油纸绝缘类设备，绝缘纸板聚合度的降低程度成为判别设备寿命的重要指标，但对于高压电流互感器设备而言，内部绝缘的老化程度通过取样测试进行评估寿命及其复杂，不易操作，且由于温度、水分含量的不同使得测试结果更为不准确，测量误差极大，因此现需要对高压电流互感器内部油纸绝缘性能下降程度进行量化分析，从而准确评估其使用寿命。

国际上更多的采用IEEE标准C57.91与IEC标准600767提供的方法预测油纸绝缘剩余寿命，其有效直接的根据油纸绝缘内部热点温度及绝缘纸板聚合度的变化趋势预测绝缘的寿命，计算方式简单，但未考虑含水量等其他因素的影响，对油纸绝缘的寿命计算较为单一，目前尚未形成有效计算方法用于工程实践。

发明专利CN201310066515-一种评估油纸绝缘的老化状态的方法虽然用到了频温平移理论，并且还通过频温平移计算了活化能，但是主要是用作计算平移因子，通过活化能和温度表示平移因子，并进一步得到不同温度下的介质损耗曲线，消除温度的影响。该专利主要测量老化状态下的介电谱，通过拟合聚合度与介电常数和介质损耗之间的代数关系进行老化状态的评估。

发明专利CN201310134298-变压器油纸绝缘老化评估与寿命预测的装置及其预测方法对变压器绝缘纸及绝缘纸板样品老化后的聚合度指标进行测量，对绝缘纸进行机械强度测试，分析绝缘纸老化过程内油中糠醛浓度变化，对纸与纸板老化过程中水分含量进行测试，以及油中气体含量测试。对聚合度、机械强度、糠醛、老化过程中的水、油中气体进行检测，并通过这些参量评估寿命。

对于未老化状态下不同初始含水率的绝缘纸板的寿命评估目前尚无报道，因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高压电流互感器内部油纸绝缘寿命评估方法用于解决目前尚未形成油纸绝缘的寿命有效计算方法用于工程实践的技术问题。

一种高压电流互感器内部油纸绝缘寿命评估方法，所述方法包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行：

步骤一、获得已知含水率的油纸在设定的平移参考温度下的介质损耗因数曲线；获得相同含水率的油纸在设定的测试温度下的介质损耗因数曲线；

步骤二、根据已知含水率的油纸在平移参考温度和测试温度下的介质损耗因数曲线、平移因子公式以及拟合后油纸的活化能ΔE的表达式，获得各含水率油纸的平移因子理论表达式；所述平移因子公式如下：

其中：a为相应含水率下的平移因子；T_ref为参考温度，其单位为：K；T为测试温度，其单位为：K；ΔE为油纸的活化能；R为气体分子常数，

8.314J/(mol·K)；