用于电力变压器绝缘材料预测性老化评估的短时电流分析

《IEEE Transactions on Power Delivery》：Short-Duration Current Analysis for Predictive Aging Estimation in Power Transformer Insulation

电力变压器绝缘寿命受聚合度(DP)影响显著，本研究提出基于时间域介电响应的非侵入式DP估算方法，通过电路模型分析初始极化电流衰减与系统响应，验证其在多台在役变压器中的有效性，实现无需停机即可提取绝缘参数的现场检测。

　　

摘要：

电力变压器绝缘材料的寿命受到其聚合度（Degree of Polymerization, DP）的显著影响，聚合度反映了纸绝缘材料中纤维素链中聚合单元的平均数量。由于纤维素构成了绝缘材料的核心结构，因此其聚合度对机械强度和电气性能都具有重要影响。传统的测定聚合度的方法具有侵入性，需要物理采样，因此不适用于在役变压器的检测。本研究提出了一种非侵入性的、基于电路模型的方法，利用在短时间内（通常为25秒）获取的时域介电响应数据来估算聚合度。该方法通过绝缘系统的传递函数表示来分析初始极化电流的衰减及其对应的系统响应。研究发现，早期衰减特性与绝缘材料的聚合度之间存在明显的相关性。该方法已在多个在役电力变压器的数据集上得到了验证。结果表明，该方法能够从短时介电信号中可靠地提取与聚合度相关的参数，从而实现无需中断变压器运行即可进行的实际现场状况评估。