不同气隙尺寸的油纸绝缘气隙放电特征及发展阶段识别

《不同气隙尺寸的油纸绝缘气隙放电特征及发展阶段识别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、不同气隙尺寸的油纸绝缘气隙放电特征及发展阶段识别重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：龙震泽指导教师：陈伟根教授学位类别：工程硕士（电气工程领域）重庆大学电气工程学院二O一五年五月CharacteristicsandDevelopmentStageRecognitionofAir-gapDischargewithinOil-impregnatedPaperInsulationConsideringEffectofCavitySizeAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPa

2、rtialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByZhenzeLongSupervisedbyProf.WeigenChenSpecialty:ME(ElectricalEngineeringField)SchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要油浸式电力变压器内绝缘主要采用油纸绝缘结构，由油纸绝缘系统中微小缺陷引起的局部放电会逐渐导致绝缘的

3、损伤和崩溃。绝缘纸板中的气隙是最常见的缺陷类型。变压器生产过程中多层油浸绝缘纸的浸渍不完全，局部过热引发的纸板层间绝缘油的热胀冷缩和短路电流引起的绕组微小形变、震动等因素都可能造成绝缘纸板裂解或层间开裂。不同工况下产生的气隙缺陷的尺寸不尽相同，但目前对于气隙尺寸对气隙放电特性的影响研究较少，缺乏对大尺寸气隙缺陷放电特征的研究。此外油纸绝缘气隙放电发展是一个长期的复杂动态过程，根据气隙内电场强度的不同，发展时间差异很大。因此开展不同气隙尺寸的油纸绝缘气隙放电特征研究，深入研究气隙放电的发展特性，并对其严重程度进行诊断，

4、对保障变压器的安全可靠运行具有重要的现实意义。论文包括以下内容：①制作了五种尺寸的气隙放电模型，试验研究气隙高度和直径对气隙放电起始特性的影响。统计计算了不同气隙尺寸缺陷的起始放电电压、起始放电场强、起始放电量和起始放电相位的平均值和标准差。试验结果表明：在实验室选择的气隙缺陷尺寸范围内，随着气隙尺寸的增大，起始放电场强减小，起始放电量增大，起始放电相位滞后，分析认为大气隙缺陷内较小的气隙表面电子脱陷概率和较小的反向电场是使其起始放电相位滞后的主要原因。②对大小两种气隙尺寸的缺陷模型进行了加速劣化试验，分析了放电发展

5、特性的异同。随着加压时间的增加，大小气隙缺陷模型的Qtotal都呈现先增加、后略微下降，再增加的变化规律。小气隙放电的放电脉冲初期主要集中在40˚~95˚和220˚~275˚附近，随着放电发展相位逐渐扩展并越过工频0˚和180˚。大气隙放电的初始脉冲主要集中在70˚~90˚和250˚~270˚附近，发展过程中相位宽度也缓慢扩展，但由于气隙缺陷内较小的反向电场，放电后期正放电脉冲无法发展至工频负半周。采用KPCA对PRPD二维谱图的27个统计算子进行降维处理。前6个主成分的累积方差贡献率达到96.1%，原始数据被降维至

6、6维。利用层次聚类和K均值聚类对降维后的特征因子进行聚类分析，将大小气隙缺陷的放电发展过程都划分为三个阶段：初始放电阶段，微弱放电阶段，放电爆发阶段。③将两种集成学习分类器算法随机森林和Adaboost引入局部放电故障诊断。本文通过WEKA建立了七种分类器模型，细化了气隙放电严重程度的诊断结果，将大小气隙各三个发展阶段共计六个类别作为分类器的输出，对不同气隙尺寸的油纸绝缘气隙放电发展阶段进行识别。与三种常用局部放电模式识别分类器RBFNN，BKSVM和CART相比，四种集成学习分类器RF，Ada-RBFNN，Ada-

7、CART，I重庆大学硕士学位论文Ada-BKSVM的识别准确率都有一定程度的提升。优化参数后，Ada-BKSVM和RF的准确率较高，分别达到了96.37%和94.35%。关键词：电力变压器，气隙放电，气隙缺陷尺寸，集成学习分类器，发展阶段识别II英文摘要ABSTRACTOil-paperinsulationiscommonlyusedinthepowertransformer.Itwouldbegraduallydamagedbypartialdischarge(PD)whichisinducedbysomesmal

8、ldefects.Thecavitywithinimpregnatedinsulationpressboardisanextremelycommondefecttype.Cavitiescouldcomeintobeingduetosomereasonsthatincompleteimpregnationofmultiplepressboard