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专利名称：一种换流变压器油纸绝缘局部放电特性的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种换流变压器油纸绝缘局部放电特性的测量方法，属于高压电气设备绝缘检测技术领域。
背景技术：
油纸绝缘作为目前内绝缘的主要绝缘形式，在我国高压输电工程中起着举足轻重的作用。在电力设备实际运行过程中，油纸绝缘不仅要承受交流工频电压、直流电压、雷电冲击过电压、操作冲击过电压以及极性反转电压等应力作用，甚至还要承受这些电压的复合形式，而绝缘材料的优劣决定着电力装置乃至输电系统的可靠性。由于换流变压器在交流、直流、极性反转电压下的局部放电试验有助于提早发现绝缘缺陷、有效预防直流输电设备绝缘击穿事故的发生，逐渐受到业内的重视。但是，目前存在的问题是交流局部放电检测技术相对成熟，直流局部放电检测技术严重欠缺，主要表现在以下几个方面(I)目前市场上并没有带统计功能的直流局部放电信号检测装置；(2)国内外也没有现成设备可以进行直流局部放电信号统计特征分析；(3) IEC61378、GB/T18494等标准对于直流局部放电测量规定的验收准则为直流2小时耐压试验中，如果在试验的最后30分钟内，记录到不小于2000皮库(pC)的放电脉冲数不超过30个，且在试验的最后10分钟内记录到不小于2000皮库(pC)的脉冲数不超过10个，则应认为此试验结果通过验收；IEC61378、GB/T18494等标准中仅规定了通过脉冲计数的方式来裁决绝缘性能的优劣，而对于油纸绝缘局部放电类型、发展严重程度的预测是远远不够的，需要利用统计特征来进行实时绝缘状况监测，提前发现绝缘缺陷，保证电网运行可靠性。(4)如果仅通过观察标准中所述的直流局部脉冲随时间变化规律来判断局部放电类型及严重程度，往往需要依靠大量的已有实际经验或感性认识，这对于判断局部放电的类型及发展程度是非常困难的。

发明内容
本发明的目的是提出一种换流变压器油纸绝缘局部放电特性的测量方法，以弥补现有局部放电检测方法的不足，对于研究油纸绝缘局部放电类型、严重程度及发展趋势进行预测提供可靠的依据。本发明提出的换流变压器油纸绝缘局部放电特性参数的测量方法，包括以下步骤(I)实时采集换流变压器油纸绝缘的局部放电脉冲信号，建立第一关系图，其中横坐标为米样时刻，纵坐标为相应米样时刻的放电量；(2)根据步骤(I)的第一关系图，建立第二关系图，第二关系图中，横坐标为当前次局部放电脉冲所对应的米样时刻与前一次局部放电脉冲所对应的米样时刻之间的间隔Δ h，纵坐标为当前局部放电脉冲的放电量qi ；
由第二关系图得到换流变压器油纸绝缘局部放电特性参数，包括偏斜度Skl、峭度Kul、放电量尺度参数a i和放电量概率分布形状参数P1,其中4ι =Σ(Δ/1. -"I f x Pl (Atu )/cri3，
i I
BiKul =J^iAtu - U1 f X P1 (Mll)/ax4-i ,
I I·上式中，Ii1为相邻两次放电脉冲时间间隔Λ 的总采样次数，Λ tn为第二关系图中的采样时间间隔，P1(Atli)为第二关系图中Λ tH 出现的概率,P1 (Δ/ )=Δ/ Δ/ ,
I-I
η.U1为第二关系图中放电量Q1的均值^广艺&凡叫,)·
；IO I为第二关系图中放电量qi的标准差,σ,- = (Af -U1 XPt(Mu),
I I利用换流变压器油纸绝缘的威布尔绝缘失效模型·对该失效模型求导，得到换流变压器油纸绝缘失效的概率密度函数为^ifrl expHi/,,/α,)^],上式中，qn为第二关系图中与Atli对应的放电量，令qn为威布尔绝缘失效模型中的参数列θ 1=( α P β i)，Ct1为放电量尺度参数，β I为放电量概率分布形状参数,对上述
概率密度函数联乘，得到联合概率函数4(句，对上式取对数，得到
MIn [/., ((I (}[)]=Din(爲)......-1 )Wn( a\ Hi/；, Y' I
i ""I根据上述联合概率函数，按最大似然法求解α P β i :令生[皆金里=0，分别对Q1, ^求偏导数，使偏导数为0，即i展开得到下面方程组I 二1
制iA,+ Hf /Ofl )Λ In^li/α, )]-0求解得到Ci1^1 ;( 3 )根据步骤(I)的第一关系图，建立第三关系图，第三关系图中，横坐标为当前放电脉冲所对应的采样时刻与前一次放电脉冲所对应的采样时刻之间的时间间隔Λ t2，纵坐标为该时间间隔的放电次数N2 ；由第三关系图得到统计特征参数，包括偏斜度Sk2、峭度Ku2、放电次数尺度参数α 2和放电次数概率分布形状参数β2，其中
权利要求
1.一种换流变压器油纸绝缘局部放电特性参数的测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (I)实时采集换流变压器油纸绝缘的局部放电脉冲信号，建立第一关系图，其中横坐标为米样时刻，纵坐标为相应米样时刻的放电量； (2 )根据步骤(I)的第一关系图，建立第二关系图，第二关系图中，横坐标为当前次局部放电脉冲所对应的米样时刻与前一次局部放电脉冲所对应的米样时刻之间的间隔Λ ti ,纵坐标为当前局部放电脉冲的放电量Q1 ； 由第二关系图得到换流变压器油纸绝缘局部放电特性参数，包括偏斜度Skl、峭度Kul、放电量尺度参数α !和放电量概率分布形状参数β i，其中
全文摘要
本发明涉及一种换流变压器油纸绝缘局部放电特性的测量方法，属于高压电气设备绝缘检测技术领域。换流变压器油纸绝缘局部放电现象属于随机性过程，本发明方法利用放电现象中的放电量与时间间隔的关系，建立一系列关系图，并从关系图中提取局部放电的统计特征参数，包括偏斜度Sk(表征谱图分布曲线相对于正态分布的偏移程度)、峭度Ku(表征谱图分布曲线相对于正态分布的尖锐程度)、威布尔分布参数尺度参数α、形状参数β。利用本发明方法得到的20个特征参数，作为换流变压器油纸绝缘局部放电类型及严重程度的判断依据，根据判断依据，操作人员对换流变压器制定合理的状态维修策略，并为换流变压器的制造和运营提供可靠的技术支持。
文档编号G01R31/12GK102955108SQ20121041385
公开日2013年3月6日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者周远翔, 聂德鑫, 沙彦超, 伍志荣, 孙清华, 邓建钢, 张灵, 黄猛, 金福宝, 卢理成 申请人:清华大学, 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司, 国家电网公司