基于油中溶解氣體能態(tài)分析的變壓器內(nèi)部放電缺陷模式識別.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設備，是電力系統(tǒng)安全可靠運行的關鍵。變壓器的放電性缺陷是導致其絕緣失效的主要原因，及時診斷變壓器放電缺陷并識別缺陷發(fā)展模式對電力系統(tǒng)的安全運行至關重要。變壓器內(nèi)部的局部放電對絕緣的破壞程度與放電能量有著密切關系。油中溶解氣體分析法(Dissolved Gas Analysis，DGA)作為應用最廣泛、最可靠的缺陷類型診斷手段之一，可有效區(qū)分變壓器內(nèi)部存在的缺陷類型，但現(xiàn)有的DGA診斷方法并未涉及各缺陷類型的能量

2、和發(fā)展模式信息。為此，本文基于焓變理論研究了表征DGA特征氣體能量的方法，并通過模擬變壓器的實際運行條件建立了變壓器放電缺陷試驗平臺，開展了多缺陷模型的試驗模擬，驗證DGA特征氣體能量與放電能量之間的相關性;進而通過DGA的能量分析對不同變壓器的放電缺陷模型進行模式識別。具體研究內(nèi)容與結果涉及如下三個方面。
　　基于熱動力學中的焓變理論，從能態(tài)角度研究變壓器放電缺陷的產(chǎn)氣規(guī)律，并根據(jù)變壓器油紙絕緣的物質組成建立了油紙絕緣的裂解產(chǎn)氣

3、模型。通過該產(chǎn)氣模型的焓變分析，提出了生成DGA特征氣體所需能量的計算方法。
　　結合變壓器的絕緣結構特點以及故障部位，搭建了變壓器放電缺陷模擬平臺，以柱-板、球，板、針-板三類典型放電缺陷模型為例，探究不同模型下放電缺陷的發(fā)展模式。通過分析各放電模型不同時間段放電能量與傳統(tǒng)電特征量、DGA特征氣體能量、可燃性氣體含量的定量關系，表明DGA特征氣體的能量與放電釋放的能量增長趨勢保持良好的相關性，并根據(jù)DGA特征氣體能量的發(fā)展趨勢把

4、放電缺陷的發(fā)展分為前期、中期和后期三個階段?；贒GA特征氣體能量的發(fā)展規(guī)律，對三種典型模型的放電發(fā)展模式進行分析，表明球，板放電模型的DGA特征氣體能量增長趨勢呈“S”型，且放電后期CO所占比重明顯增加。柱-板放電模型和針-板放電模型的DGA特征氣體增長趨勢較為相似，由此進一步提出以能量密度比值R=c(C2H2)/c(CO)對兩種缺陷進行模式識別，針-板放電模型R值持續(xù)增長，柱-板模型在放電前期時前期R值增長，進入中后期則發(fā)展趨勢會出