[发明专利]一种电气设备绝缘极化去极化电流的获取方法

说明书

本发明公开了一种电气设备绝缘极化去极化电流的获取方法，包括：交流电压施加在电气设备绝缘，测量流过电气设备绝缘稳态时的电流；根据交流电压和电流计算电气设备绝缘的复电容；直流电压施加在电气设备绝缘，测量流过电气设备绝缘稳态时的电流幅值；根据直流电压和电流幅值计算电气设备绝缘的直流电阻；根据电气设备绝缘的复电容和直流电阻，获取极化去极化电流。本发明通过测量绝缘的复电容和直流电阻，由于复电容和直流电阻的是绝缘稳态下的介质响应特性，受直流和交流干扰的影响较小，因此，抗干扰能力强；本发明在基于绝缘的复电容和直流电阻推导极化去极化电流的过程中，去除了体电容的充放电电流，因此不受体电容的充放电电流影响。

技术领域

本发明属于电气设备绝缘介电响应诊断领域，更具体地，涉及一种电气设备绝缘极化去极化电流的获取方法。

背景技术

电气设备绝缘时域的介电响应诊断方法，一般为极化去极化电流(Polarizationand Depolarization Current，PDC)法，作为一种无损的诊断方法，被广泛的利用在各种电气设备绝缘状态的诊断中，如电力变压器，交联聚乙烯电缆，高压套管等。基于PDC的绝缘诊断方法是根据的电气设备绝缘的极化去极化电流，提取出能够反映绝缘状态的参数，结合已有研究的判据，对绝缘状态进行评估。因此，获得准确的极化去极化电流，对于提高基于PDC的绝缘诊断方法的有效性和准确性有很大的意义。

目前主要采用直接测量的方法去获得电气设备绝缘的极化去极化电流。根据极化去极化电流的定义，首先在绝缘两端加上一个电压为U_c的阶跃激励，这样测量得到流过绝缘的电流就是极化电流，持续一段时间，直到绝缘极化基本完成之后，移除绝缘两端的激励并使绝缘短路，测量得到的就是去极化电流。

利用这种方法测量得到的极化去极化电流主要有两方面的问题。首先，由于电源的功率和能够流经电流测量模块的电流大小是有限的，所以绝缘体电容的充电和放电过程不能瞬时完成，这样会有一部分绝缘体电容充电和放电电流叠加到极化和去极化电流上，使得测量得到的极化和去极化电流偏大。其次，由于设备的绝缘电阻为TΩ数量级，而激励电压一般为1kV到5kV，所以在测量末期，极化和去极化电流大小仅为百pA到nA之间，如此小的电流很容易受到外界干扰的影响。在一些外界干扰较大的场合，如变电站之类，很有可能外界干扰远大于本身要测量的极化去极化电流，完全无法从测量得到的电流中提取能够反映绝缘状况的有效信息。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有技术中获得电气设备绝缘的极化去极化电流的方法易受到体电容充放电电流和外界干扰的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种电气设备绝缘极化去极化电流的获取方法，该方法包括以下步骤：

S1.交流电压施加在电气设备绝缘，测量流过电气设备绝缘稳态时的电流

S2.根据交流电压和电流计算电气设备绝缘的复电容C^*(ω)；

S3.直流电压U₂施加在电气设备绝缘，测量流过电气设备绝缘稳态时的电流幅值I₂；

S4.根据直流电压U₂和电流幅值I₂，计算电气设备绝缘的直流电阻R₀；

S5.根据电气设备绝缘的复电容C^*(ω)和直流电阻R₀，获取极化去极化电流i(t)。

具体地，所述复电容C^*(ω)可按照下式计算得到：

其中，ω为角频率，C′(ω)是绝缘的复电容C^*(ω)的实部，C″(ω)是复电容C^*(ω)的虚部。