[发明专利]基于频域Havriliak-Negami模型的电力变压器受潮检测方法

摘要

一种基于频域Havriliak-Negami模型的电力变压器受潮检测方法，包括如下步骤，1）测试设备参数设置，2）采样测量及解谱，3）数据处理，4）受潮判断。本发明在不吊芯、不破坏绝缘材料，不用取样的前提下分析油纸绝缘受潮状态，为准确评估油纸绝缘电力设备绝缘性能提供可靠依据。

主权项

1.一种基于频域Havriliak-Negami模型的电力变压器受潮检测方法，其特征在于：包括如下步骤，1）测试设备参数设置，根据被测试设备的相关参数，选取和设置频域介电谱测试仪的参数，包括测试电源的交流电压峰值U_max，最高测试频率f_H和最低测试频率f_L；2）采样测量及解谱，测量采样自动进行，测量得到电力变压器油纸复合绝缘的复介电常数，包括复介电常数的实部ε′和虚部ε″；采用Havriliak-Negami模型方程，该方程中包含了表征被测油纸复合绝缘极化过程的特征量，再对实测得到的复介电常数进行拟合，进而从中提取所需特征量。Havriliak-Negami模型方程所表示的复介电常数如下所示，ϵ*=ϵhf+σdcjϵ0ω+A(jω)n+X[1+(jωτ)α]β]]>式中，ε_hf——高频介电常数，单位：F/m；σ_dc——直流电导率，单位：S/m；ε₀——真空介电常数，取值为8.85×10^-12F/m；ω——测量角频率，单位：rad/s；A,n——表征跳跃电导过程，其中，A>0，0≤n≤1；X，τ，α，β——表征第一个极化弛豫过程的参数，其中，X>0，τ>0，0≤α，β≤1；上式中，τ表示的是Havriliak-Negami模型中的弛豫时间，采用上式对实测的电力变压器油纸复合绝缘的复介电常数进行拟合，从中提取τ这个参数，即可完成解谱过程；3）数据处理，根据提取的特征参数τ，来判断油纸绝缘的受潮状态，其计算公式为：lgτ＝3.8268-0.8773M式中，τ——所提取的特征参数(s)；M——含水量(%)。将测试所得数据带入上述公式，就可以计算得到被测油纸绝缘设备绝缘纸板的含水量，从而得到其绝缘的受潮状况。4）电压等级在110kV及以下的变压器，绝缘纸板含水量在2%以下为正常，2.5%以上为受潮；对于220kV变压器，纸板含水量1%以下为正常，1.5%以上为受潮；对于330kV～550kV变压器，纸板含水量0.5%以下为正常，1%以上为受潮。