[发明专利]基于多参量融合的变压器油纸绝缘寿命预测方法及装置

权利要求书

1.一种基于多参量融合的变压器油纸绝缘寿命预测方法，包括如下步骤：

S100：测量变压器油纸的聚合度DP值；

步骤S100包括如下步骤：

S101：分别测量变压器油中溶解的一氧化碳和二氧化碳的含量，根据一氧化碳和二氧化碳的总含量计算变压器油纸的第一聚合度DP值；

S102：测量变压器油中溶解的糠醛的含量，根据糠醛的含量计算变压器油纸的第二聚合度DP值；

S103：测量变压器油纸的频域介电谱曲线，根据频域介电谱曲线拟合并计算变压器油纸的老化时间，以及根据变压器油纸的老化时间计算变压器油纸的第三聚合度DP值；

所述变压器油纸的第三聚合度DP值通过如下步骤计算：

a、测量变压器油纸得到介电谱曲线，并根据介电谱曲线的函数模型对介电谱曲线进行拟合，获得模型中参数τ，α和β的值，

其中，介电谱曲线的函数模型表示如下：

其中，ε₀为真空介电常数；ε₀=8.85×10^^-12F/m；j为复数单位；Im[x]表示x的虚部；该模型中未知参数有5个，分别为：，Δε，τ，α和β；采用以上函数模型对实测介电谱曲线进行函数拟合，可以得到5个未知参数的拟合值；

b、将步骤a中得到的参数τ，α和β的值代入油纸老化时间和模型参数τ，α和β之间的对应关系式中，获得老化时间t1、t2、t3，求平均值得到平均老化时间t，其中，油纸老化时间和模型参数τ，α和β之间的对应关系式表示如下：

其中，α₀、D₀、β₀、E₀、τ₀、F₀以及t₀通过函数拟合得到，结果分别为：α₀=0.43，D₀=4.98×10^-4/h，β₀=0.23，E₀=0.64，τ₀=2.0×10^-4/s，F₀=5.64×10^-5，t₀=212.7/h；

c、将平均老化时间t代入老化时间与第三聚合度DP值之间的对应关系式中，即可求得变压器油纸的第三聚合度DP值，其中，老化时间与第三聚合度DP值之间的对应关系式表示如下：

其中，DP₀=1100.1，G₀=-4.56，t_τ=87.1；

S104：计算所述变压器油纸的第一聚合度DP值、第二聚合度DP值和第三聚合度DP值的平均值，以获得变压器油纸的聚合度DP值，

变压器油纸的聚合度DP值的计算公式如下：

DP=；

S200：测量变压器油纸的含水量；

S300：测量变压器的平均绕组热点温度；

S400：根据所述变压器油纸的聚合度DP值、含水量和变压器的平均绕组热点温度对变压器油纸绝缘寿命进行预测。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200包括如下步骤：

S201：通过对变压器油纸进行测试，获得变压器油纸的介电谱曲线，并根据介电谱曲线的函数模型对变压器油纸的介电谱曲线进行拟合，以获得模型中参数的值；

S202：通过变压器油纸的含水量与参数的对应关系，获得变压器油纸的含水量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S300包括如下步骤：

S301：根据变压器历史负载率数据计算变压器的平均顶层油温升和平均绕组热点温升；

S302：根据变压器的平均顶层油温升和平均绕组热点温升计算变压器的平均绕组热点温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400中，通过将所述油纸的聚合度DP值、油纸的含水量和变压器的平均绕组热点温度代入油纸降解动力学模型对变压器油纸绝缘寿命进行预测。