[发明专利]一种干式变压器的老化程度检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种干式变压器的老化程度检测方法及系统，包括：获取并检测每种绝缘材料在不同温度梯度下的分解气体的组分和每种组分的含量；提取表征干式变压器热老化程度的组分特征量；构建不同类型的绝缘材料对应的热分解模型；并根据待测干式变压器的绝缘材料热分解得到的待测分解气体的组分、每种组分的含量和组分特征量，基于所述老化程度检测模块确定待测干式变压器的不同类型的绝缘材料的老化程度。本发明通过建立气体组分及浓度与干式变压器热老化特性的对应关系，找出分解气体的变化规律，基于分解气体浓度变化的热老化判断指标建立干式变压器长期运行可靠性评价体系，能够快速准确地确定干式变压器的老化程度。

技术领域

本发明涉及电力设备状态监测和故障诊断技术领域，并且更具体地，涉及一种干式变压器的老化程度检测方法及系统。

背景技术

干式变压器具有防火、防灾、免维护、抗短路能力强等优点，因此广泛应用于城市负荷中心、住宅及建筑室内配电、城市轨道交通领域、工矿企业等各种特殊场所。

不同于液浸式变压器的油纸绝缘结构，干式变压器主要通过固体绝缘材料和空气配合来实现绝缘和散热。干式变压器运行时，由于导体发热同时绝缘材料与空气长期接触，运行过程中会受到电、热、机械、环境等多种因素的长期作用，形成一系列不可逆的化学和物理变化，造成变压器电气性能和力学性能的劣化，缩短设备使用寿命。其中，最主要的老化影响因子是温度，温度越高，绝缘材料老化越快，由于绝缘系统的热老化过程是累积且不可逆的，因此干式变压器的寿命主要取决于绝缘材料的耐热性能。

目前现有的评价干式变压器质量水平的试验手段主要有绝缘试验、损耗试验、温升试验、局部放电测量、气候试验、环境试验等，关注的重点多集中在干式变压器的绝缘性能和对于特殊环境条件的适应性，但是对于其在实际运行中的绝缘老化趋势及寿命损失则缺乏相应的监测和评估机制。受到绝缘材料的因素制约，干式变压器的实际使用寿命往往远低于标称寿命。

发明内容

本发明提出一种干式变压器的老化程度检测方法及系统，以解决如何快速准确地确定干式变压器的老化程度的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种干式变压器的老化程度检测方法，所述方法包括：

构建干式变压器的不同类型的绝缘材料，获取每种绝缘材料在预设温度范围内的热失重曲线数据，根据所述热失重曲线数据确定分解温度区间，并根据所述分解温度区间确定温度梯度；

获取每种绝缘材料在不同温度梯度下恒温分解得到的分解气体和碎片产物，并检测每种绝缘材料在不同温度梯度下的分解气体的组分和每种组分的含量；

根据每种绝缘材料在不同温度梯度下的分解气体的组分和每种组分的含量提取表征干式变压器热老化程度的组分特征量；

根据多种不同类型的绝缘材料的组分特征量和对应的干式变压器的老化程度构建不同类型的绝缘材料对应的热分解模型；

获取待测干式变压器的绝缘材料热分解得到的待测分解气体的组分、每种组分的含量和组分特征量，并根据待测分解气体的组分、每种组分的含量和组分特征量基于所述老化程度检测模块确定待测干式变压器的不同类型的绝缘材料的老化程度。

优选地，其中绝缘材料的类型包括：环氧树脂类型和铁芯类型；环氧树脂类型的绝缘材料包括：环氧树脂和/或不同种类的添加剂，所述添加剂包括：固化剂、促进剂、阻燃剂、增韧剂和填料；所述铁芯类型的绝缘材料包括：铁芯涂料和不同组分的绝缘漆。

优选地，其中利用同步热分析仪获取每种绝缘材料在40℃-700℃下的热失重曲线数据。

优选地，其中利用红外及气相色谱质谱联用仪检测分解气体的组分和每种组分的含量。

优选地，其中所述组分特征量包括组分的种类、每种组分的含量、组分产气速率、特征组分比值和特征组分组合。