油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法，該方法首先應(yīng)用微分解譜法對油紙絕緣設(shè)備測試的去極化電流譜線進行微分解譜，得到一次微分譜函數(shù)，然后觀測其峰谷點個數(shù)；如果峰谷點個數(shù)在一次微分譜線中無法識別，則對去極化電流譜線進行二次微分解譜，得到二次微分譜函數(shù)并觀測出其峰谷點的個數(shù)；最后根據(jù)一次或二次微分譜函數(shù)峰谷點的個數(shù)判斷出油紙絕緣設(shè)備的老化狀況。本發(fā)明通過微分解譜法將隱含在油紙絕緣設(shè)備去極化電流譜線中的老化特征以峰谷點形式凸顯出來，并應(yīng)用于油紙絕緣設(shè)備老化狀況的評估，為判斷油紙絕緣設(shè)備老化狀況提供一種直觀、準確而可靠的分析手段，填補了油紙絕緣老化診斷研究領(lǐng)域中的空白。
【專利說明】油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油紙絕緣設(shè)備老化評估【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種油紙絕緣設(shè)備老化狀 況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前常用于油紙絕緣設(shè)備老化評估的方法有，非電氣特征分析法和電氣特征判別 法。非電氣特征分析法有：油中糠醛含量分析法、油中溶解氣體色譜分析法、聚合度測定法 等。雖然這些方法在實際中已得到應(yīng)用，但是方法不夠完善還有待于深入研究。而電氣特 征判別法主要有實驗測試法、恢復(fù)電壓測量法和極化去極化電流法等方法。雖然這些方法 已得到應(yīng)用，但是還存在一些問題，如1)電介質(zhì)極化等效電路采用的是線性模型，它不能真 實反映油紙絕緣內(nèi)部的極化情況；2)等效電路參數(shù)值的辯識精度不高、計算繁雜且與實際 參數(shù)值還存在一定誤差；3)現(xiàn)有絕緣老化診斷方法對溫度、微水分、絕緣老化過程中的產(chǎn)物 以及外界因素干擾等影響缺乏全面的考慮。至今這些問題都尚未得到有效的解決，造成在 實際中無法得到廣泛應(yīng)用。尤其是，迄今為止尚未見到有關(guān)應(yīng)用去極化電流微分解譜法和 采用峰谷點個數(shù)直觀、準確地判斷油紙絕緣設(shè)備老化狀況的文獻和報道。因此，提出一種將 隱含在去極化電流譜線中的老化特征展現(xiàn)出來的方法，并將其用于油紙絕緣設(shè)備老化狀況 判別填補了油紙絕緣老化研究領(lǐng)域中的空白，它在工程中具有重要的應(yīng)用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方 法，該方法可以直觀、準確、可靠地判斷出油紙絕緣設(shè)備的老化狀況。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函 數(shù)峰谷點判別方法，包括以下步驟： 步驟S1 :首先在油紙絕緣設(shè)備的絕緣機構(gòu)兩極施加直流脈沖高電壓％，在時間段k內(nèi) 對油紙絕緣設(shè)備充電，電介質(zhì)處于極化過程，此時流過電介質(zhì)的電流為極化電流;然后斷 開外加電壓并在時間段G內(nèi)將油紙絕緣設(shè)備的兩極短路，此時電介質(zhì)處于去極化過程，測 量流過電介質(zhì)的反向的去極化電流i,，直至趨近于零為止； 步驟S2 :對測量得到的去極化電流i,的譜線進行微分解譜，得到去極化電流的一次微 分譜函數(shù)并觀測一次微分譜函數(shù)的峰谷點個數(shù)；如果一次微 分譜函數(shù)的峰谷點個數(shù)無法識別，則轉(zhuǎn)步驟S3,否則，轉(zhuǎn)步驟S4 ; 步驟S3:對去極化電流i,的譜線進行二次微分解譜，得到二次微分譜函數(shù) ，并觀測二次微分譜線 維A) 的峰谷點個數(shù)； 步驟S4 :根據(jù)得到的一次微分譜函數(shù)或二次微分譜函數(shù)的峰谷點個數(shù)判斷油紙絕緣 設(shè)備的老化狀況；峰谷點個數(shù)越多，則表明油紙絕緣設(shè)備的絕緣狀況越差，老化程度越嚴 重。
[0005] 進一步的，在步驟S1中，所述去極化電流i,的函數(shù)表達式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法，其特征在于，包括以下 步驟： 步驟Sl :首先在油紙絕緣設(shè)備的絕緣機構(gòu)兩極施加直流脈沖高電壓％，在時間段k內(nèi) 對油紙絕緣設(shè)備充電，電介質(zhì)處于極化過程，此時流過電介質(zhì)的電流為極化電流;然后斷 開外加電壓并在時間段G內(nèi)將油紙絕緣設(shè)備的兩極短路，此時電介質(zhì)處于去極化過程，測 量流過電介質(zhì)的反向的去極化電流i,，直至趨近于零為止； 步驟S2 :對測量得到的去極化電流i,的譜線進行微分解譜，得到去極化電流的一次微 分譜函數(shù)^ rkf ,并觀測一次微分譜函數(shù) 的峰谷點個數(shù)；如果一次微 分譜函數(shù)的峰谷點個數(shù)無法識別，則轉(zhuǎn)步驟S3,否則，轉(zhuǎn)步驟S4 ; 步驟S3:對去極化電流i,的譜線進行二次微分解譜，得到二次微分譜函數(shù) *9(f, rPU),并觀測二次微分譜線J(GivU)的峰谷點個數(shù)； 步驟S4 :根據(jù)得到的一次微分譜函數(shù)或二次微分譜函數(shù)的峰谷點個數(shù)判斷油紙絕緣 設(shè)備的老化狀況；峰谷點個數(shù)越多，則表明油紙絕緣設(shè)備的絕緣狀況越差，老化程度越嚴 重。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法，其特 征在于，在步驟Sl中，所述去極化電流i,的函數(shù)表達式為：
式中，G為真空電容值;》表示油紙絕緣設(shè)備內(nèi)部不同電介質(zhì)弛豫機構(gòu)個數(shù)，為和^ 分別表示第i個弛豫機構(gòu)的權(quán)重系數(shù)和弛豫響應(yīng)時間；i,表示第i個弛豫機構(gòu)對去 極化電流的貢獻，為一個常數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法，其特 征在于，在步驟S2中，對去極化電流的譜線進行微分解譜的方法為： 對式（1)的去極化電流i,進行微分運算，再乘以對應(yīng)的去極化時間（，得到去極化電流 的一次微分譜函數(shù),?)為：
(2) 令上式中I為第i條一次微 分子譜線，i =1，2,…，/?。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的油紙絕緣設(shè)備老化狀況的微分譜函數(shù)峰谷點判別方法，其特 征在于，在步驟S3中，對去極化電流i,的譜線進行二次微分解譜的方法為： 對式（1)的去極化電流i,進行二次微分后再乘以相應(yīng)的去極化時間A得到二次微分 譜函數(shù) 為：
令上式中
，稱為第i條二次微分子譜線， i=1,2,--?,/?〇
【文檔編號】G01R31/12GK104267324SQ201410546781
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】吳文宣, 李安娜, 張孔林, 蔡金錠, 施廣宇, 曾靜嵐 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院