油纸绝缘介质损耗与局部放电关联特性研究

作     者：李敏 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：律方成

授予年度：2017年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

主      题：油纸绝缘 介质损耗 局部放电 介损值 介损值增量 局放统计参数 关联特性 

摘      要：介质损耗及局部放电是衡量油纸绝缘绝缘性能的重要指标,研究油纸绝缘介损与局放关联特性对提高基于介损及局放的油纸绝缘状态监测及诊断水平,实现基于多元信息融合的油纸绝缘状态评估,具有重要意义。本文搭建了油纸绝缘介损、局放测量实验平台,实现了介损值及局放统计参量精确计算,分析了局放发展过程中介损值、介损值增量及局放统计参量变化特性,研究了油纸绝缘介损值、介损值增量与局放统计参量的关联特性。设计了油纸绝缘沿面放电缺陷模型,得到了绝缘纸板含水率不同的油纸绝缘试品;搭建了油纸绝缘介损及局放测量实验平台,满足了介损测量用信号及局放信号采集需求;提出了一种基于迭代匹配追踪的介损角计算方法,仿真结果表明,该方法可实现介损值精确、稳定计算。基于升压法实验,得到各试品介损及局放统计参量变化规律。结果表明:对于局部放电,随着电压升高,总放电量、最大放电量、平均放电量逐渐增大;总放电次数、平均放电脉冲长度先增大后振荡下降;各谱图偏斜度,Hn(q)谱图峭度、Weibull分布?系数规律性较强;绝缘纸板含水率对总放电量、最大放电量、平均放电量、?系数影响较大,同一电压,绝缘纸板含水率越高,上述参量数值越大、增长越快。对于介损,随着电压升高,各试品介损值增量先升高后稳定或后下降、各试品介损值逐渐增大,但电压较高时介损值上升速率明显放慢,且有饱和趋势,绝缘纸板含水试品介损值甚至出现下降趋势。构建了含局部缺陷的绝缘介质介损变化数学模型,解释了局放影响下各试品介损值变化规律。分析了介损值与局放统计参量的关联关系,研究了介损值增量与局放50Hz基波分量的关联特性。结果表明,随着局放发展,介损值变化规律受局部缺陷处介损值增大及局部缺陷范围扩大影响;介损值与局放总放电量,总放电次数,平均放电量,最大放电量,平均放电脉冲长度,Hn(q)谱图偏斜度、陡峭度及Weibull分布?系数关联性较强,但并非单调线性相关,且受绝缘纸板含水率影响,难以建立介损值与单一局放统计参量间简单关联关系。局放信号50Hz基波分量对介损值增量有重要影响,两者基本单调相关,且局放50Hz基波分量受平均放电量、总放电次数及放电脉冲持续时间影响,在上述统计参量共同作用下,各试品介损值增量呈特定变化规律。