[发明专利]一种基于扩展德拜等值电路的油纸绝缘主时间常数计算方法

摘要

一种基于扩展德拜等值电路的油纸绝缘主时间常数计算方法，依序包括以下步骤：步骤1：准备工作：将变压器断电停止运行，将高压、低压绕组各相及中性点短接并接地，释放残余电荷；步骤2：获取数据：设置极化电压和充放电时间比并接线，利用RVM5461对变压器进行回复电压测试实验；步骤3：选定混合蛙跳算法，建立评估函数进行求解等值电路参数；步骤4：采用分段3次Hermit插值计算峰值测量时间，根据回复电压计算公式得到连续回复电压极化谱；步骤5：寻找回复电压极化谱峰值确定主时间常数。本发明专利克服了实际测量中非标准极化谱主时间常数不够精确并且耗时较长的问题，提高利用主时间常数诊断绝缘系统水分含量的准确性。

主权项

1.一种基于扩展德拜等值电路的油纸绝缘主时间常数计算方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：变压器准备，将变压器断电停止运行且与线路可靠断开；变压器油纸绝缘温度降至环境温度；将变压器所有高压侧、中压测和低压侧的套管用铜导线短接并接地，接地时间20分钟以上，拆除接地铜线，将高压侧的三相套管、中压侧的三相套管和低压侧的三相套管分别短接；步骤2：试验接线按照仪器说明书进行，启动回复电压测量装置RVM5461，设置极化电压为2000V，充放电时间比为tc/td＝2，对现场两台变压器油纸绝缘系统低压侧进行特征量测量，所测的变压器等级分别为110kV和220kV，系统将自动循环完成充电、放电、采集过程，直至最后一个充电时间的数据采集工作完成即终止测量，采集到的特征量包括回复电压峰值Urmax、峰值测量时间tp和回复电压初始斜率dUr/dt；步骤3：采用扩展Debye模型对变压器油纸绝缘系统进行等效，根据基尔霍夫定律利用初始斜率特征量建立非线性方程，求解介质响应等值电路参数模型；步骤4：采用混合蛙跳算法进行等值电路参数求解；设置辨识的极化支路数n、族群体m、全局迭代次数I、局部迭代次数J，在控制变量的可行域中随机产生F只青蛙形成初始群体SFrog，建立评估函数F(X)，按评估函数值从小到大对F只群体青蛙升序排列，并对F只青蛙群体分成m个族群；步骤5：分别对每个族群进行局部深度搜索，并对当前族群内n1只青蛙群体重新升序排列，如果当前族群内Fb优于全局Fg，成为新的全局最好青蛙；重复执行以上过程，直到设定的局部迭代次数J，完成局部深度搜索；步骤6：重新按评估函数值从小到大对F只青蛙群体升序排列；全局迭代次数加1，若小于设定的全局迭代次数I，对所有青蛙划分族群，进行局部深度搜索和混合策略，直至设定的全局迭代次数I，最后输出结果即罚函数值最小对应的青蛙，求解出极化电阻Rpi，极化电容Cpi，几何电容Cg；步骤7：当回复电压达到最大值Urmax时，dUr/dt＝0，由测量电压峰值和已经辨识的等值电路参数带入到下式即可到绝缘电阻Rg： U r max R g + Σ i = 1 n U r m a x R p i - Σ i = 1 n U 0 R p i ( e - ( t d + t p ) / τ i - e - ( t c + t d + t p ) / τ i ) = 0 , i = 1 , ... , n ]]>其中τi＝Rpi×Cpi；步骤8：基于已知参数的扩展Debye模型电路，计算连续回复电压峰值电压时间，可采用分段3次Hermit插值计算峰值测量时间tp，根据回复电压计算公式从而得到连续回复电压极化谱： U r m a x = Σ