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专利号: 2022114868762
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大型变压器绝缘聚合度评估的方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步:频域介电谱实验测试

使用介电响应分析仪对大型变压器开展频域介电谱测试,测试频段为1mHz‑1kHz,测试电压为200V,测试环境温度为35℃,获取复介电常数实部和虚部数据;

第二步:介电响应模型参数拟合

根据式(1)使用拟合算法识别介电响应模型中的α、β、τ、εs、ε∞参数:式中,ε’(ω)为复介电常数实部,εs为静态介电常数,ε∞为光频介电常数,τ为驰豫时间,单位s,α、β是反映驰豫时间分布的相关参数,其取值位于0和1之间,ω为角频率,单位rad/s,其中θ的表达式为:函数拟合时满足目标函数式(3):

式中,εexp’(ω)为实测复介电常数实部数据;

第三步:复介电常数虚部损耗分离

计算复介电常数虚部极化损耗εp”(ω)和电导损耗εσ”(ω):εp″(ω)=(εexp′(ω)‑ε∞)tan(βθ)                     (4)εσ″(ω)=εexp″(ω)‑[(εexp′(ω)‑ε∞)tan(βθ)]                     (5)式中,εexp”(ω)为实测复介电常数虚部数据;

第四步:变压器绝缘初始阶段复介电常数处理

将变压器绝缘出厂时测试得到的复介电常数实部和虚部代入到第二步和第三步中,按步骤操作可得到初始的复介电常数实部ε0’(ω)、初始的复介电常数虚部极化损耗εp0”(ω)和初始的复介电常数虚部电导损耗εσ0”(ω);

第五步:计算聚合度评估的变换因子

将变压器绝缘当前状态的复介电常数实部ε’(ω)和初始状态的复介电常数实部ε0’(ω)代入式(6),满足式(6)目标值最小时得到实部变换因子λ1:将变压器绝缘当前状态的复介电常数虚部极化损耗εp”(ω)和初始状态的复介电常数虚部极化损耗εp0”(ω)代入式(7),满足式(7)目标值最小时得到实部变换因子λ2:将变压器绝缘当前状态的复介电常数虚部电导损耗εσ”(ω)和初始状态的复介电常数虚部电导损耗εσ0”(ω)代入式(8),满足式(8)目标值最小时得到实部变换因子λ3:第六步:变压器绝缘聚合度评估

通过聚合度评估的变换因子对绝缘聚合度进行评估,计算式如下:式中,i=1、2、3,DP0为变压器绝缘初始聚合度,Ea为绝缘纸的化学反应活化能,单位kJ/mol,R为理想气体常数,单位J/(mol·K),T为老化温度,单位K,A为指前因子,m、n为形状参数,在建立初始映射时获取;

将计算得到的DPi代入式(10):

最后,得到该大型变压器绝缘聚合度为DP。