專利名稱：變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的變壓器局部放電監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法。
背景技術：
電力變壓器是電力系統(tǒng)中的關鍵設備，作為輸電網(wǎng)中的重要組成部分，擔負著系統(tǒng)電能傳遞的重要任務，其運行的可靠性直接關系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。從變壓器損壞事故部位統(tǒng)計結果來看，變壓器繞組是變壓器損壞事故的主要損壞部位。局部放電是造成變壓器絕緣故障的主要原因之一，局部放電是由于變壓器出口或近區(qū)短路、結構設計不合理、制造工藝及材質控制不嚴、雷擊、內部過電壓和絕緣老化以及誤操作或安裝不當引起的。一臺變壓器在運行電壓下，如果在不可恢復的絕緣中存在局部放電現(xiàn)象，這些微弱的放電能量可以慢慢損壞絕緣，隨著時間的增長，可能會導致整個絕緣被擊穿，引起嚴重損失。對絕緣故障進行局部放電在線監(jiān)測，能夠連續(xù)、實時地反映出變壓器內部的絕緣劣化狀況，它是掌握變壓器絕緣狀況的重要手段之一。而目前人們對電氣設備進行局部放電在線監(jiān)測時，還不能很好地將局部放電信號的各種特征量的變化與所發(fā)生的絕緣故障的嚴重程度結合起來。目前能夠做到的是根據(jù)我國的國家標準GB1094. 3-2003 “電力變壓器第3部分絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙”的規(guī)定，在試驗電壓下的變壓器的局部放電視在放電量大于300pC或者500pC時，可以將該變壓器視為不合格產(chǎn)品。可見，目前還沒有出現(xiàn)利用局部放電信號的特征參數(shù)來劃分變壓器內部絕緣缺陷的嚴重程度的標準、 規(guī)程或者共識。在實際變壓器的絕緣監(jiān)測中，采用符合GB73M-2003/IEC60270 :2000標準的局部放電檢測儀器和檢測方法，對變壓器的內部尖刺放電缺陷進行監(jiān)測，通過對局部放電的發(fā)生、發(fā)展乃至最終擊穿的整個過程進行全程監(jiān)測，得到局部放電特征參數(shù)的發(fā)展變化規(guī)律， 特別是單個工頻周期內放電脈沖數(shù)量的發(fā)展規(guī)律，深入發(fā)掘其中隱含的絕緣劣化程度信息，可以獲得基于局部放電檢測結果的絕緣缺陷嚴重程度診斷規(guī)則。首先，建立變壓器油紙絕緣尖刺放電試驗平臺和放電模型(例如，針-板放電模型)，對尖刺放電模型進行檢測。通過對局部放電的發(fā)生、發(fā)展乃至最終擊穿的整個過程進行全程監(jiān)測，得到局部放電特征參數(shù)的發(fā)展變化規(guī)律，特別是單個工頻周期內放電脈沖數(shù)量的發(fā)展規(guī)律，繼而獲得基于局部放電檢測結果的絕緣缺陷嚴重程度診斷規(guī)則。建立的試驗平臺和放電模型符合GB73M-2003/IEC60270 :2000標準。其次，采用脈沖電流檢測法檢測放電模型的局部放電脈沖信號。針對尖刺放電模型，按照階梯升高電壓的方式，從起始放電時刻起，每隔30分鐘提高外加工頻電壓2kV，直到擊穿放電模型，記錄此過程中的局部放電脈沖信號。最后，確定單個工頻周期內放電脈沖數(shù)量與變壓器內部絕緣缺陷嚴重程度的關系。通過提取放電脈沖信號中的放電脈沖數(shù)量，分析放電脈沖數(shù)量與變壓器內部絕緣缺陷嚴重程度之間的關系。圖1是處于放電發(fā)展階段階段的尖刺放電單個工頻周期實例圖，放電脈沖的數(shù)量少于10個，只有幾次放電。圖2是處于放電嚴重階段的尖刺放電單個工頻周期實例圖，放電脈沖的數(shù)量大于50個，出現(xiàn)了許多次放電。根據(jù)上述分析，得出放電脈沖數(shù)量與變壓器內部絕緣缺陷嚴重程度的關系如圖3。 圖3是尖刺放電類型的放電脈沖數(shù)量與變壓器內部絕緣尖刺缺陷嚴重程度的關系表。當單個工頻周期內放電次數(shù)少于10次時，放電缺陷處于發(fā)展階段；當單個工頻周期內放電次數(shù)大于50次時，放電缺陷處于嚴重階段。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法， 通過單個工頻周期內放電脈沖發(fā)展規(guī)律，得出放電脈沖特征參數(shù)與缺陷嚴重程度的關系， 進而利用局部放電信號的特征參數(shù)來劃分變壓器內部絕緣缺陷的嚴重程度。技術方案是，一種變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法，其特征是所述方法包括步驟1 利用現(xiàn)有技術判定待測變壓器中的局部放電是否屬于尖刺放電，若屬于尖刺放電，則執(zhí)行步驟2 ；否則，本方法結束；步驟2 對待測變壓器在單個工頻周期內的放電脈沖次數(shù)進行檢測，獲得單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)；步驟3 根據(jù)單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)與變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度的關系，獲得待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度。所述步驟3具體是，當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)小于10次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于發(fā)展階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于等于10 次并且小于等于50次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處在從發(fā)展階段向嚴重階段發(fā)展變化的過渡階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于50次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于嚴重階段。本發(fā)明實現(xiàn)了利用局部放電信號的特征參數(shù)來劃分變壓器內部絕緣缺陷的嚴重程度的目的。


圖1是處于發(fā)展階段的尖刺放電在單個工頻周期內的放電情況實例圖；圖2是處于嚴重階段的尖刺放電在單個工頻周期內的放電情況實例圖；圖3是尖刺放電的放電脈沖個數(shù)與變壓器內部絕緣缺陷嚴重程度的關系表；圖4是變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。圖4是變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法流程圖，圖4中，變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法包括
步驟1 利用現(xiàn)有技術判定待測變壓器中的局部放電是否屬于尖刺放電，若屬于尖刺放電，則執(zhí)行步驟2 ；否則，本方法結束。步驟2 對待測變壓器在單個工頻周期內的放電脈沖次數(shù)進行檢測，獲得單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)；步驟3 根據(jù)單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)與變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度的關系，獲得待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度。其中，當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)小于10次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于發(fā)展階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于等于10次并且小于等于50次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于從發(fā)展階段向嚴重階段發(fā)展變化的過渡階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于50次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于嚴重階段。假設待測變壓器屬于尖刺放電，根據(jù)檢測結果單個工頻周期內放電次數(shù)為8次， 則根據(jù)圖4可知，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度處于發(fā)展階段。
本發(fā)明通過單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)劃分變壓器內部絕緣缺陷的嚴重程度， 實現(xiàn)了利用局部放電信號的特征參數(shù)來劃分變壓器內部絕緣缺陷的嚴重程度的目標。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法，其特征是所述方法包括 步驟1 利用現(xiàn)有技術判定待測變壓器中的局部放電是否屬于尖刺放電，若屬于尖刺放電，則執(zhí)行步驟2 ；否則，本方法結束；步驟2 對待測變壓器在單個工頻周期內的放電脈沖次數(shù)進行檢測，獲得單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)；步驟3 根據(jù)單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)與變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度的關系，獲得待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法，其特征是所述步驟3具體是，當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)小于10次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于發(fā)展階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于等于10次并且小于等于50次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處在從發(fā)展階段向嚴重階段發(fā)展變化的過渡階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于50次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于嚴重階段。
全文摘要
本發(fā)明公開了電力系統(tǒng)的變壓器局部放電監(jiān)測技術領域中的一種變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷嚴重程度診斷方法。包括判定待測變壓器所屬的放電類型；當放電類型為尖刺放電時，對待測變壓器在單個工頻周期內的放電脈沖次數(shù)進行檢測，獲得單個工頻周期內放電脈沖次數(shù)；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)小于10次時，待測變壓器油紙絕緣尖刺放電缺陷的嚴重程度處于發(fā)展階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于等于10次并小于等于50次時，缺陷的嚴重程度處于從發(fā)展階段向嚴重階段過渡的過渡階段；當單個工頻周期放電脈沖次數(shù)大于50次時，缺陷的嚴重程度處于嚴重階段。本發(fā)明實現(xiàn)了利用局部放電信號的特征參數(shù)來劃分變壓器內部絕緣缺陷的嚴重程度的目的。
文檔編號G01R31/12GK102288881SQ20111018561
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權日2011年7月4日
發(fā)明者李成榕, 林韓, 王偉, 程養(yǎng)春, 薛陽, 陳明, 陳金祥 申請人:華北電力大學, 福建省電力有限公司電力科學研究院