1.一种变压器绕组不均匀受潮状态的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:搭建实验平台
搭建变压器绕组不均匀受潮实验平台,主要由第一高压绕组(1a)、第二高压绕组(2a)、第三高压绕组(3a)、第一低压绕组(1b)、第二低压绕组(2b)、第三低压绕组(3b)、第一绝缘纸(1c)、第二绝缘纸(2c)、第三绝缘纸(3c)、第一高压绕组接线端子(4a)、第二高压绕组接线端子(4b)、第三高压绕组接线端子(4c)、第一低压绕组接线端子(5a)、第二低压绕组接线端子(5b)、第三低压绕组接线端子(5c)、第一湿度传感器(6a)、第二湿度传感器(7a)、第三湿度传感器(6b)、第四湿度传感器(7b)、第五湿度传感器(6c)、第六湿度传感器(7c)、第一加湿器(8a)、第二加湿器(8b)、第三加湿器(8c)、第一电阻丝(9a)、第二电阻丝(9b)、第三电阻丝(9c)、绝缘油箱(10)、第一挡板(12)、第二挡板(13)、终端机(14)、频域介电谱测试仪(15)、湿度控制系统(16)、温度控制系统(17)组成,绝缘油箱(10)中装有绝缘油(11),绝缘油(11)的高度高过第一高压绕组(1a)、第二高压绕组(2a)、第三高压绕组(3a),第一挡板(12)、第二挡板(13)将绝缘油箱(10)分成三部分,第一高压绕组接线端子(4a)、第二高压绕组接线端子(4b)、第三高压绕组接线端子(4c)接至频域介电谱测试仪(15)的高压端,第一低压绕组接线端子(5a)、第二低压绕组接线端子(5b)、第三低压绕组接线端子(5c)接至频域介电谱测试仪(15)的低压端,频域介电谱测试仪(15)连接至终端机(14),第一湿度传感器(6a)、第二湿度传感器(7a)、第三湿度传感器(6b)、第四湿度传感器(7b)、第五湿度传感器(6c)、第六湿度传感器(7c)连接至终端机(14),第一加湿器(8a)、第二加湿器(8b)、第三加湿器(8c)连接至湿度控制系统(16),湿度控制系统(16)连接至终端机(14),第一电阻丝(9a)、第二电阻丝(9b)、第三电阻丝(9c)置于绝缘油箱(10)箱底并连接至温度控制系统(17),温度控制系统(17)连接至终端机(14);终端机(14)发出指令给湿度控制系统(16),湿度控制系统(16)控制第一加湿器(8a)、第二加湿器(8b)、第三加湿器(8c);
第二步:接通温度控制系统(17),控制第一电阻丝(9a)、第二电阻丝(9b)、第三电阻丝(9c)加热到测试温度T0;
第三步:接通湿度控制系统(16),分别对第一加湿器(8a)、第二加湿器(8b)、第三加湿器(8c)设置不同湿度值,终端机(14)检测第一湿度传感器(6a)、第二湿度传感器(7a)、第三湿度传感器(6b)、第四湿度传感器(7b)、第五湿度传感器(6c)、第六湿度传感器(7c)湿度值,当第一湿度传感器(6a)与第二湿度传感器(7a)湿度值相等、第三湿度传感器(6b)与第四湿度传感器(7b)湿度值相等、第五湿度传感器(6c)与第六湿度传感器(7c)湿度值相等后,开启频域介电谱测试仪(15)分别测试变压器三个绕组在T0温度下多个频率点的复介电常数实部ε′与复介电常数虚部ε″,取i=0,1...18,测试频率点fi依次为0.001Hz,0.002Hz,
0.005Hz,0.01Hz,0.02Hz,0.05Hz,0.1Hz,0.2Hz,0.5Hz,1Hz,2Hz,5Hz,10Hz,20Hz,50Hz,
100Hz,200Hz,500Hz,1000Hz,分别得到对应的复介电常数实部εi′与复介电常数虚部εi″;
第四步:获取频率介电谱的拟合曲线
测试在频率点fi的复介电常数实部εi′与复介电常数虚部εi″,分别对复介电常数实部εi′及复介电常数虚部εi″进行拟合,拟合方法为:式中,li(x)表示拉格朗日插值基函数,xi表示第i个频率点的值;
Pε′(x)=l0(x)y0+l1(x)y1+…+ln(x)yn (2)
Pε″(x)=l0(x)h0+l1(x)h1+…+ln(x)hn (3)
式中,yi表示第i个频率点下复介电常数实部εi′的值,hi表示第i个频率点下复介电常数虚部εi″的值;
将频率点fi的值带入(1)式得到li(x),得到的li(x)和复介电常数实部εi′的值带入到(2)式得到频率介电谱的拟合曲线ε′-f;
将频率点fi的值带入(1)式得到li(x),得到的li(x)和复介电常数虚部εi″的值带入到(3)式得到频率介电谱的拟合曲线ε″-f;
第五步:不均匀受潮特征参量提取
选取拟合曲线ε′-f中10-3Hz~10-1Hz的频率范围作为复介电常数实部ε′评估不均匀受-1 2潮的特征频段,选取拟合曲线ε″-f中10 Hz~10Hz的频率范围作为复介电常数虚部ε″评估不均匀受潮的特征频段,对复介电常数实部ε′及复介电常数虚部ε″在其各自的特征频段内进行积分,表达式为:SRP表示对复介电常数实部ε′进行积分,SIP表示对复介电常数虚部ε″进行积分,SRP、SIP作为变压器绕组不均匀受潮评估的特征参量;
第六步:计算变压器绕组不均匀受潮程度
对变压器三个绕组分别进行特征参量提取,取m=0,1,2,记为SRPm、SIPm,定义系数Km,Km表达式为:计算系数Km之间的差值,计算方式为:
ΔK2=|K2-K1|,ΔK1=|K1-K0|,ΔK0=|K0-K2| (7)
记ΔKmin=min{ΔK0,ΔK1,ΔK2};
计算变压器绕组不均匀受潮程度J,公式为: