基于參數(shù)辨識(shí)的回復(fù)電壓極化譜計(jì)算及主時(shí)間常數(shù)的提取.pdf

1、油紙絕緣變壓器中微量水分的存在，對(duì)絕緣介質(zhì)的電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度都有很大危害，會(huì)加速固體絕緣的老化，因此，準(zhǔn)確評(píng)估變壓器固體絕緣中的水分含量具有重要的研究?jī)r(jià)值?；诮殡婍憫?yīng)原理的回復(fù)電壓法，是一種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變壓器油紙絕緣狀態(tài)的無(wú)損診斷方法，其中極化譜的主時(shí)間常數(shù)與絕緣介質(zhì)中的水分含量存在密切關(guān)系，能夠有效評(píng)估變壓器絕緣紙的受潮狀態(tài)。然而，回復(fù)電壓極化譜受水分、老化和溫度等諸多因素的影響，往往得到的極化譜并非具有單一峰值，如極化譜為平頂波形時(shí)

2、，此時(shí)該方法難以確定主時(shí)間常數(shù)，進(jìn)而影響水分含量的評(píng)估，因此在測(cè)量的回復(fù)電壓數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究主時(shí)間常數(shù)值的確定方法具有重要意義。
　　本文首先研究了回復(fù)電壓極化譜的影響因素，分析了回復(fù)電壓Urmax與試驗(yàn)時(shí)的響應(yīng)函數(shù)、極化電壓、充放電時(shí)間、被試絕緣的直流電導(dǎo)率σ、相對(duì)介電常數(shù)εr之間的關(guān)系，并通過(guò)試驗(yàn)研究了油紙絕緣在不同充電電壓下的回復(fù)電壓極化譜曲線和不同充放電時(shí)間比下的回復(fù)電壓極化譜，驗(yàn)證充電電壓和充放電時(shí)間比的參數(shù)設(shè)置

3、以及油紙絕緣自身狀態(tài)均會(huì)導(dǎo)致測(cè)試的回復(fù)電壓極化譜頂部平坦，主時(shí)間常數(shù)模糊不易確定。為了解決這一問(wèn)題，論文提出利用等值電路模型計(jì)算回復(fù)電壓的方法，獲取連續(xù)極化譜來(lái)確定主時(shí)間常數(shù)的思路。
　　本文利用試驗(yàn)測(cè)量獲得的回復(fù)電壓峰值和回復(fù)電壓初始斜率建立辨識(shí)等值電路參數(shù)的非線性方程組，并提出基于混合蛙跳算法求解非線性方程組的未知等值電路參數(shù)的方法，通過(guò)兩臺(tái)變壓器的辨識(shí)結(jié)果表明，與粒子群算法相比，由混合蛙跳算法辨識(shí)的電路參數(shù)計(jì)算獲得的回復(fù)電壓

4、值與測(cè)量值具有更高的重合度，并且能夠準(zhǔn)確的反映變壓器油紙絕緣狀態(tài)。然后在獲得等值電路參數(shù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算不同充放電循環(huán)下回復(fù)電壓值，利用分段3次Hermit插值對(duì)回復(fù)電壓極化譜進(jìn)行插值計(jì)算，獲得連續(xù)極化譜來(lái)得到準(zhǔn)確的主時(shí)間常數(shù)；在深入研究回復(fù)電壓測(cè)量過(guò)程中等值電路所滿足的基爾霍夫方程，通過(guò)對(duì)回復(fù)電壓進(jìn)行一次線性非齊次方程求解的方法，建立了回復(fù)電壓與充放電時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)該函數(shù)關(guān)系可以得到不同充放電時(shí)間下的回復(fù)電壓曲線，進(jìn)而也可仿真出連