[发明专利]一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法

权利要求书

1.一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取待测换流变压器的结构参数和绝缘油电导率σ，获取不同含水量的固体绝缘在测试温度下的复介电常数；

S2：根据结构参数、绝缘油电导率σ和不同含水量的固体绝缘的复介电常数，计算得到待测换流变压器的多个FDS模型曲线，各个FDS模型曲线分别对应不同的固体绝缘含水量；

S3：基于频域介电谱法测量得到待测换流变压器的固体绝缘的频域介电谱曲线；

S4：自步骤S2得到的多个FDS模型曲线中选择与频域介电谱曲线的误差最小的FDS模型曲线，该FDS模型曲线所对应的固体绝缘含水量即为待测换流变压器的固体绝缘含水量，记录该固体绝缘含水量作为测试结果；

所述固体绝缘的复介电常数包括纸板的复介电常数和撑条的复介电常数；

所述步骤S1中，基于Arrhenius模型对固体绝缘在测试温度T下的复介电常数的角频率进行温度校正，具体公式如下：

其中，ω_T表示在测试温度T下的角频率，ω₂₀表示在20℃下的角频率，W表示纸板或撑条介质材料的活化能，k表示玻尔兹曼常数，△T为温度差，其单位为热力学单位开尔文，T₂₀表示20℃；

所述步骤S2中，FDS模型曲线的计算公式具体为：

其中，ε^*(ω，T)_整体表示换流变压器的绝缘系统整体的复介电常数，X和Y为换流变压器的结构参数，X表示换流变压器的绝缘系统中所有纸板厚度之和与所有撑条厚度之和的比值，Y表示换流变压器的绝缘系统中所有撑条宽度之和与所有纸板宽度之和的比值，分别表示撑条、纸板、绝缘油的复介电常数，ε′表示绝缘油的复介电常数实部，σ表示绝缘油的电导率，ε₀表示真空介电常数，ω表示角频率。

2.根据权利要求1所述的一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，所述步骤S2中，ε′的取值为2.2。

3.根据权利要求1所述的一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：解开待测换流变压器的网侧套管引线和阀侧套管引线，将待测换流变压器的分接开关调至额定档；

S32：将待测换流变压器的阀侧绕组两端短接，通过屏蔽信号线连至频域介电谱测试仪的高压输出端，将待测换流变压器的网侧绕组两端短接，通过屏蔽信号线连至频域介电谱测试仪的高压响应端；

S33：设置频域介电谱测试仪的测量频段，设置试验电压；

S34：测量并记录测量数据。

4.根据权利要求3所述的一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，所述步骤S33中，测量频段为0.01Hz～1000Hz。

5.根据权利要求4所述的一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，所述步骤S33中，所述试验电压为140V。

6.根据权利要求1所述的一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：采用最小二乘法将频域介电谱曲线与步骤S2得到的多个FDS模型曲线进行最优逼近，得到与频域介电谱曲线的误差最小的FDS模型曲线，该FDS模型曲线所对应的固体绝缘含水量即为待测换流变压器的固体绝缘含水量。

7.根据权利要求1所述的一种换流变压器固体绝缘含水量的测试方法，其特征在于，还包括步骤S5：重复步骤S3，直至重复次数等于预设置的测量次数，得到多组测试结果，去除测试结果中的异常数据后计算平均值，将平均值作为最终测量结果。