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        應(yīng)用電路分析法評(píng)估油紙絕緣變壓器絕緣狀態(tài)

        2016-10-11 04:47:59陳嘉鵬江修波蔡金錠李安娜
        關(guān)鍵詞:變壓器

        陳嘉鵬,江修波,蔡金錠,李安娜

        (福州大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院,福州 350108)

        應(yīng)用電路分析法評(píng)估油紙絕緣變壓器絕緣狀態(tài)

        陳嘉鵬,江修波,蔡金錠,李安娜

        (福州大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院,福州 350108)

        等值電路模型常用來(lái)輔助分析油紙絕緣劣化機(jī)理,因此該文主要針對(duì)等效電路模型進(jìn)行研究。首先,將信息熵與粒子群混合算法運(yùn)用到等值參數(shù)辨識(shí)中,并提出以極化譜吻合度來(lái)確定最能反映變壓器絕緣狀態(tài)的極化支路數(shù)。同時(shí)還探討了不同時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)的支路數(shù)與絕緣狀態(tài)之間存在的關(guān)系。仿真結(jié)果表明,對(duì)同一臺(tái)變壓器,不同的支路數(shù)其極化譜吻合度不同;對(duì)不同運(yùn)行年限的變壓器,其極化支路數(shù)也不同,一般年限越久其絕緣狀態(tài)越差,其支路數(shù)有增多的趨勢(shì);大、小時(shí)間常數(shù)支路數(shù)分別反映了絕緣紙和絕緣油的絕緣狀況,絕緣狀況越差,支路數(shù)也有增加的趨勢(shì)。

        信息熵-粒子群混合算法;極化譜吻合度;極化支路數(shù);時(shí)間常數(shù)支路;絕緣狀態(tài)

        變壓器是電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一,其關(guān)乎整個(gè)電力工業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1-2]。變壓器油紙絕緣的介質(zhì)響應(yīng)特性能夠有效地反映其絕緣狀態(tài),基于電介質(zhì)響應(yīng)理論的回復(fù)電壓法RVM(recovery voltage measurement)是一種有效的變壓器油紙絕緣無(wú)損診斷方法[3-5],近年來(lái)廣泛應(yīng)用于電力變壓器絕緣狀態(tài)的評(píng)估中。國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者從理論上對(duì)其進(jìn)行深入研究,借助擴(kuò)展Debye等值電路數(shù)學(xué)模型對(duì)變壓器油紙絕緣系統(tǒng)進(jìn)行建模,并對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),通過(guò)參數(shù)的變化對(duì)特征量進(jìn)行分析計(jì)算,進(jìn)而利用特征量表征變壓器絕緣狀態(tài)。Jota在文獻(xiàn)[6]中提出了通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)求解等效電路參數(shù),文獻(xiàn)[7]采用最小二乘法辨識(shí)等效電路中的參數(shù)。本文采用文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]的方法對(duì)模型做進(jìn)一步簡(jiǎn)化,并根據(jù)RVM5461測(cè)量?jī)x測(cè)得的數(shù)據(jù)利用優(yōu)化算法對(duì)擴(kuò)展德拜模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),其中在粒子群優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上加入粗糙集理論中的信息熵對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)了算法的全局搜索能力,從而在求解等值電路參數(shù)時(shí)達(dá)到更高的精度要求。

        目前在參數(shù)辨識(shí)方面,有較多的研究是在擬合過(guò)程中首先假定了極化支路數(shù)再進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,如文獻(xiàn)[10]中先假定了10條極化支路再進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),然而對(duì)于不同的油紙絕緣設(shè)備極化支路數(shù)并不一定相同。此外,極化支路數(shù)與變壓器絕緣狀態(tài)的關(guān)系少有研究。本文在利用改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)的基礎(chǔ)上采用待定支路數(shù)的方法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算,并提出以極化譜吻合度來(lái)確定最能反映變壓器絕緣狀態(tài)的極化支路數(shù)。同時(shí)還探討了不同時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)的支路數(shù)與絕緣狀態(tài)之間存在的關(guān)系,為絕緣狀態(tài)評(píng)估提供了一種新思路。

        1 變壓器油紙絕緣介質(zhì)響應(yīng)特性

        1.1油紙絕緣等值電路

        對(duì)于油紙絕緣復(fù)合電介質(zhì),絕緣介質(zhì)中存在多種不同弛豫時(shí)間的弛豫過(guò)程,特別是絕緣劣化和受潮,將會(huì)導(dǎo)致更多不同的弛豫過(guò)程產(chǎn)生。目前,國(guó)內(nèi)外廣泛采用基于擴(kuò)展德拜模型的介質(zhì)響應(yīng)等值電路來(lái)反映油紙絕緣的極化特性,不同的極化特性對(duì)應(yīng)著不同的絕緣狀態(tài)。等值電路如圖1所示。

        圖1 基于擴(kuò)展德拜模型的等值電路Fig.1 Equivalent circuit based on extended Debye model

        圖1虛線框中的多條RC串聯(lián)支路可以直觀地表征變壓器內(nèi)部絕緣油、紙、水分以及劣化產(chǎn)物等的弛豫過(guò)程;Rg是絕緣電阻,表征油-紙絕緣系統(tǒng)的電導(dǎo)情況;Cg表示絕緣的幾何電容。

        1.2變壓器油紙絕緣劣化分析

        擴(kuò)展德拜模型中的RC串聯(lián)支路雖能夠直觀地表征變壓器絕緣狀態(tài)的弛豫過(guò)程,然而極化支路數(shù)應(yīng)取多少條才能夠正確反映變壓器的內(nèi)部弛豫情況卻是一個(gè)值得探究的問(wèn)題。

        從變壓器內(nèi)部介質(zhì)來(lái)看,變壓器油紙絕緣系統(tǒng)包括絕緣油、隔板和撐條等組成,變壓器內(nèi)部主絕緣結(jié)構(gòu)可用圖2表示。

        圖2 油浸式變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of main insulation of oil-immersed transformer

        由于絕緣油和絕緣紙(隔板和撐條)的不同介電特性及復(fù)雜的結(jié)構(gòu),使其極化過(guò)程較單一電介質(zhì)更加復(fù)雜。在變壓器運(yùn)行過(guò)程中,由于受到高溫、高壓和氧化等因素的影響,變壓器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生各種劣化產(chǎn)物,如水和酸、醛、醇、酮等,此外隨著變壓器運(yùn)行年限的增加,絕緣狀態(tài)的加劇,產(chǎn)生更多的劣化產(chǎn)物,它們自身會(huì)發(fā)生極化,同時(shí)相互之間還會(huì)發(fā)生界面極化,從而使變壓器復(fù)合絕緣的介質(zhì)響應(yīng)特性在很大程度上發(fā)生改變。

        從以上分析可知,隨著變壓器絕緣劣化的加深,內(nèi)部的極化現(xiàn)象更加復(fù)雜,理論上就應(yīng)該需要更多的極化支路來(lái)反映絕緣介質(zhì)的極化現(xiàn)象。因此,極化支路數(shù)的確定和支路數(shù)與絕緣狀態(tài)之間的關(guān)系是本文研究的兩個(gè)重點(diǎn),本文后續(xù)將借助參數(shù)辨識(shí)的方法對(duì)此進(jìn)行研究。

        2 基于信息熵與粒子群混合算法(S-PSO)的參數(shù)辨識(shí)

        2.1S-PSO算法

        本文利用信息熵來(lái)度量信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不確定性[11]。它是系統(tǒng)無(wú)序的度量,熵值越大,無(wú)序性越高。

        在D維信息系統(tǒng)內(nèi),更新后的第j代粒子的位

        置為X=[Xj1,Xj2,…,Xjm]T,記每個(gè)粒子的概率分布值為

        則定義該種群第j代的信息熵為

        當(dāng)Pj1=Pj2=…=Pjm=1/m時(shí),信息熵H(jX)達(dá)到最大值Hjmax(X)=lb m。

        采用信息熵與粒子群混合算法兼具了二者的優(yōu)點(diǎn),其基本過(guò)程如下。

        (1)初始化。設(shè)置最大迭代次數(shù)qmax、慣性權(quán)重ω、學(xué)習(xí)因子c1和c2以及搜索停止條件ε,并隨機(jī)初始化m個(gè)粒子的位置和速度。

        (2)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)度值,通過(guò)比較尋找個(gè)體最優(yōu)值和全劇最優(yōu)質(zhì),并確定其歷史最優(yōu)位置pbest和全局最優(yōu)位置gbest。

        (3)根據(jù)式(1)和(2)計(jì)算第j代的信息熵值H(jX)。

        (4)判斷是否H(jX)>ε或者迭代次數(shù)超過(guò)最大值,如果是,則算法終止并輸出全局最優(yōu)位置gbest,否則,更新粒子的位置、速度以及慣性權(quán)重。

        (5)重復(fù)步驟(2)~(4)直至滿足終止條件。

        2.2應(yīng)用S-PSO辨識(shí)等值電路的參數(shù)

        根據(jù)擴(kuò)展徳拜模型的等效電路模型、基爾霍夫定律和換路定律,可以建立的參數(shù)計(jì)算模型[8]為

        式中:τi為各極化支路的弛豫時(shí)間,τi=RpiCpi,Rpi、Cpi表示不同弛豫過(guò)程的極化電阻和極化電容;U0為充電電壓;U(rt)為測(cè)量油紙絕緣系統(tǒng)兩端的回復(fù)電壓值;tc為充電時(shí)間;td為放電時(shí)間。

        式(3)中含有Cg、Rpi和Cp(ii=1,2,…,N)這2N+1個(gè)未知數(shù),因此,至少需要進(jìn)行2N+1次的回復(fù)電壓測(cè)量,組成含有大于等于2N+1個(gè)方程的方程組才能求解出未知X。將測(cè)量后非線性方程組的求解轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題,構(gòu)造出如下目標(biāo)函數(shù)F(1X)為

        式中,a=1,…,M,M表示方程的個(gè)數(shù),M≥2N+1。

        式(4)作為S-PSO優(yōu)化算法的第1個(gè)目標(biāo)函數(shù),主要解決未知數(shù)Cg、Rpi和Cp(ii=1,2,…,N)的辨識(shí)問(wèn)題。

        對(duì)于最后一個(gè)參數(shù)Rg的辨識(shí),利用回復(fù)電壓最大值公式[12]可求得,回復(fù)電壓最大值計(jì)算式為

        式中:j,k=1,…,N+1;i,l=1,…,N;tpeak為峰值測(cè)量時(shí)間;AN,i和BN,i是Cg、Rg、Rpi和Cpi的組合結(jié)果,可從等值電路分析得到[13];zi,j和pi,j分別為文獻(xiàn)[12]中轉(zhuǎn)移函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)。

        同理可以通過(guò)優(yōu)化算法,將回復(fù)電壓最大值和對(duì)應(yīng)的峰值測(cè)量時(shí)間作為已知量,尋找計(jì)算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果吻合度最優(yōu)的絕緣電值Rg。因此根據(jù)各充電時(shí)間下的回復(fù)電壓最大值計(jì)算值Vrma(xt)與測(cè)量值Urma(xt)平均誤差最小來(lái)構(gòu)造第2個(gè)待優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)F(2X),此時(shí)的X代表Rg。

        式(6)作為S-PSO優(yōu)化算法的第2個(gè)目標(biāo)函數(shù),主要解決未知參數(shù)Rg的辨識(shí)問(wèn)題。

        3 等效模型極化支路數(shù)的探討

        3.1極化支路數(shù)的確定

        利用優(yōu)化算法辨識(shí)參數(shù)前要確定等值電路極化支路數(shù)N,不同N值將影響著目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化結(jié)果。在前述討論的基礎(chǔ)上,本文構(gòu)造測(cè)量極化譜和計(jì)算極化譜的吻合度,用以表征計(jì)算結(jié)果的優(yōu)劣程度,同時(shí)表征最能反應(yīng)弛豫特性的極化支路數(shù)。極化譜吻合度C(X)表達(dá)式可表示為

        本文利用RVM5461回復(fù)電壓測(cè)試儀對(duì)一臺(tái)2007年投運(yùn)的變壓器T1進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,其型號(hào)為SFSE9-240000/220,容量為240 MVA,測(cè)試溫度為35℃。對(duì)所測(cè)得的參數(shù)代入S-PSO算法程序中進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,本文設(shè)置最大迭代次數(shù)為2 000,慣性權(quán)重ω=0.729、學(xué)習(xí)因子c1=c2=1.494 45;粒子數(shù)m=50,且定義未知數(shù)的取值范圍在[0.01,300]之間,初值取區(qū)間內(nèi)的任意值,目標(biāo)函數(shù)的收斂精度都設(shè)為0.1。由于粒子群算法具有一定的隨機(jī)性,會(huì)出現(xiàn)不收斂的情況,因此在運(yùn)行多次并排除偶然的異常結(jié)果后,其結(jié)果如圖3和表1所示。

        從圖3和表1可以清晰地看出,極化支路數(shù)N的不同取值極大地影響著S-PSO算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化結(jié)果,吻合度值越大,兩條極化譜線越趨于重合,越能反映油紙絕緣絕緣狀態(tài)。當(dāng)N=6時(shí)極化譜的測(cè)量值與計(jì)算值這兩條譜線幾乎完全吻合,其吻合度C(X)值高達(dá)97.43%,而其他支路數(shù)下的吻合度值較小。因此可以說(shuō)明,極化支路數(shù)為6條時(shí),最能反映T1的油紙絕緣狀態(tài)。其參數(shù)辨識(shí)結(jié)果如表2所示,另外的參數(shù)Rg=5.835 60 GΩ,Cg=154.681 80 nF,F(xiàn)(1X)=0.002 538 1。

        圖3 不同N值下的T1極化譜計(jì)算值與測(cè)量值對(duì)比Fig.3 Comparison of calculated and measured values of polarization spectrum on T1at N=6

        表1 不同N值下T1的仿真結(jié)果對(duì)比Tab.1 Coincidence degree C(X)of polarization spectrum on T1at different N value

        表2 T1等值電路參數(shù)辨識(shí)結(jié)果Tab.2 Equivalent circuit parameter of transformers T1

        通過(guò)以上仿真可知,采用S-PSO算法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算可以確定某臺(tái)變壓器油紙絕緣系統(tǒng)等值電路模型中極化支路數(shù)。

        3.2極化支路數(shù)與絕緣狀況的關(guān)系

        然而不同運(yùn)行年限的變壓器,其絕緣狀態(tài)不同。本文對(duì)另外一臺(tái)不同運(yùn)行年限的變壓器T2重復(fù)前述操作,并與前文變壓器T1進(jìn)行對(duì)比,以此探究極化支路數(shù)與變壓器絕緣狀態(tài)之間的關(guān)系。兩臺(tái)變壓器基本信息如表3所示。

        表3 變壓器T1與T2基本信息Tab.3 Basic information of transformers T1and T2

        由表3可以看到,變壓器T2的運(yùn)行年限比T1久,其糖醛含量比T1多,因此可以說(shuō)明變壓器T2的絕緣狀態(tài)較T1差[14,15]。由于篇幅所限,本文僅提供當(dāng)N=6和N=7時(shí)分別對(duì)T1和T2進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算所得的回復(fù)電壓極化譜測(cè)量值與S-PSO算法計(jì)算值的吻合度值及對(duì)比來(lái)說(shuō)明支路數(shù)與絕緣狀態(tài)之間的關(guān)系,如表4、圖4和圖5所示。

        表4 T1和T2分別在不同N值下的吻合度值C(X)Tab.4 Coincidence degree C(X)of polarization spectrum on T1and T2at different N value

        圖4 N=6時(shí)T1、T2極化譜計(jì)算值與測(cè)量值對(duì)比Fig.4 Comparison of calculated and measured values of polarization spectrum on transformers T1and T2at N=6

        圖5 N=7時(shí)T1和T2極化譜測(cè)量值和計(jì)算值對(duì)比Fig.5 Comparison of calculated and measured values of polarization spectrum on transformers T1and T2at N=7

        從圖4和圖5可知,N=6時(shí),T1達(dá)到較好地吻合度,而T2吻合度值較小且譜線偏差也較大,而當(dāng)N=7時(shí),結(jié)果相反,T1兩譜線偏差極大,T2能較好地趨于重合。說(shuō)明N=6時(shí),能反映T1的油紙絕緣絕緣狀態(tài),N=7能反映T2的油紙絕緣絕緣狀態(tài)。因此不同運(yùn)行年限的變壓器,其對(duì)應(yīng)的等值電路模型中的極化支路數(shù)不同,一般運(yùn)行年限越久絕緣狀態(tài)越差,其極化支路數(shù)有增多趨勢(shì)。

        4 不同時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)支路與絕緣狀況的關(guān)系

        4.1支路參數(shù)改變對(duì)極化譜的影響

        研究表明,極化電阻Rp和極化電容Cp反映了油紙絕緣系統(tǒng)的絕緣狀態(tài),兩者乘積即時(shí)間常數(shù)的大小也反映了不同的絕緣狀態(tài)水平,大、中、小時(shí)間常數(shù)支路分別反映的是絕緣紙、油紙界面、絕緣油的絕緣狀況[10]。因此,本文就變壓器T1的參數(shù)辨識(shí)結(jié)果,在保持其他參數(shù)不變的情況下,通過(guò)改變Rp和Cp的值觀察極化譜的變化來(lái)探究支路參數(shù)與絕緣狀況之間的關(guān)系。由表2知,支路1、2、3為小時(shí)間常數(shù)支路,支路4為中時(shí)間常數(shù)支路,支路5、6為大時(shí)間常數(shù)支路,仿真結(jié)果如圖6所示。

        圖6 支路參數(shù)改變時(shí)的極化譜仿真Fig.6 Polarization spectra of branch parameter changes

        從圖6可以看出,大時(shí)間常數(shù)支路的參數(shù)變化主要影響了極化譜的尾部,中時(shí)間常數(shù)支路的參數(shù)變化主要影響了極化譜的中部,小時(shí)間常數(shù)支路的參數(shù)變化主要影響了極化譜的首部,由此可以說(shuō)明,極化譜尾部主要反映的是絕緣紙的絕緣狀況,極化譜中部主要反映的是油紙界面的絕緣狀況,極化譜首部主要反映的是絕緣油的絕緣狀況。

        4.2不同時(shí)間常數(shù)支路數(shù)與絕緣狀態(tài)的關(guān)系

        前述提及,當(dāng)變壓器運(yùn)行年限越久或絕緣越差,在外電場(chǎng)作用下,絕緣介質(zhì)極化過(guò)程也更加復(fù)雜,極化支路數(shù)越多,且不同時(shí)間常數(shù)支路對(duì)應(yīng)變壓器絕緣系統(tǒng)不同部分的絕緣狀態(tài),則變壓器絕緣系統(tǒng)各組成部分的絕緣狀態(tài)好壞也會(huì)影響到對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)支路數(shù)的變化。

        為研究變壓器油紙絕緣系統(tǒng)各組成部分的絕緣狀態(tài)是如何影響對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)支路數(shù)的變化,本文通過(guò)對(duì)同一臺(tái)變壓器檢修前、后重復(fù)前述仿真過(guò)程的結(jié)果來(lái)加以分析,基本信息如表5所示。

        表5 變壓器T3的基本信息Tab.5 Basic information of transformers T3

        通過(guò)對(duì)變壓器T3檢修前、后重復(fù)上述參數(shù)辨識(shí)過(guò)程可知,各自的大、中、小時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)的支路數(shù)如表6所示。

        表6 T3檢修前、后不同時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)的支路數(shù)Tab.6 Different time constant with the corresponding route of transformers T3

        從表6可看出,變壓器T3檢修前的大時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)支路數(shù)比檢修后多,則根據(jù)第3節(jié)的結(jié)論,可以說(shuō)明檢修前的絕緣紙的絕緣狀態(tài)較檢修后差,且檢修前的極化支路總數(shù)也比檢修后多,這與前節(jié)的絕緣狀態(tài)越差,極化支路數(shù)有增多的趨勢(shì)這一結(jié)論相符合。因此,通過(guò)比較等值電路模型中不同時(shí)間常數(shù)支路數(shù)的大小可以診斷出變壓器油或紙絕緣狀況的好壞,且絕緣狀況越差,支路數(shù)有增加的趨勢(shì)。

        5 結(jié)論

        (1)建立了基于擴(kuò)展德拜模型的變壓器等值電路,利用改進(jìn)的S-PSO算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,根據(jù)極化譜吻合度值的大小來(lái)確定最能反映變壓器絕緣狀態(tài)的極化支路數(shù)。

        (2)不同運(yùn)行年限的變壓器其極化支路數(shù)不同,一般年限越久,絕緣劣化越嚴(yán)重,其支路數(shù)有增多的趨勢(shì)。

        (3)極化譜的不同部分可診斷絕緣系統(tǒng)中不同成分的狀態(tài),極化譜首部可診斷絕緣油的狀態(tài),而極化譜的尾部可診斷絕緣紙的狀態(tài)。

        (4)變壓器絕緣系統(tǒng)組成部分(紙和油)的絕緣狀態(tài)可以通過(guò)大、小時(shí)間常數(shù)支路數(shù)的變化來(lái)體現(xiàn),以此定位出導(dǎo)致整體絕緣狀態(tài)變差的部分。絕緣系統(tǒng)紙或油的絕緣狀態(tài)越差,仿真得到的大或小時(shí)間常數(shù)支路數(shù)有增多趨勢(shì)。

        [1]鄭會(huì)軍,付喬(Zheng Huijun,F(xiàn)u Qiao).模型局部放電與油中產(chǎn)氣量的相關(guān)分析(Correlation analysis of air-gap model discharge and gas generation in oil)[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)(Proceedings of the CSU-EPSA),2013,25(5):31-34,143.

        [2]于繼來(lái),王成福,張博,等(Yu Jilai,Wang Chengfu,Zhang Bo,et al).在役電力變壓器經(jīng)濟(jì)壽命評(píng)估(Economic life evaluation of power transformer in service)[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)(ProceedingsoftheCSU-EPSA),2010,22(3):86-90.

        [3]劉剛(Liu Gang).變壓器油-紙絕緣狀態(tài)診斷的回復(fù)電壓法研究(Study on Return Voltage Measurement for Diagnosing Oil-Paper Insulation in Transformer)[D].重慶:重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院(Chongqing:College of Electrical Engineering of Chongqing University),2008.

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        Application Circuit Analysis Method to Assess the State of Transformers Oil-paper Insulation

        CHEN Jiapeng,JIANG Xiubo,CAI Jinding,LI Anna
        (College of Electrical Engineering and Automation,F(xiàn)uzhou University,F(xiàn)uzhou 350108,China)

        The equivalent circuit model is commonly used to assist in the analysis of the paper insulation degradation mechanism,so this paper mainly research the equivalent circuit model.Firstly,the mixture of information entropy and the particle swarm algorithm is applied to the equivalent parameter identification,and put forward with polarization spectrum alignment to determine the most reflect to the polarization state of transformer insulation condition.Meanwhile,this paper were also discussed the relationship between branch number on the different time constants and the insulation state.The simulation results show that for the same transformer,different number of branch on the coincidence degree of polarization spectrum is also different.For different operating life of the transformer,its number of polarization of the route is different as well,generally,the longer operating life the more degree of aging,its number of branch have an increasing trendency.The large and small time constant of the number of branch respectively reflect the insulation of the paper and oil,the worse of insulation situation,the number of branch has an increasing tendency.

        information entropy-particle swarm optimization algorithm(S-PSO);coincidence degree of polarization spectrum;the number of polarization branch;the branch of time constant;state of insulation

        TM411

        A

        1003-8930(2016)02-0030-06

        10.3969/j.issn.1003-8930.2016.02.05

        陳嘉鵬(1989—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)殡姎庠O(shè)備絕緣老化狀態(tài)診斷與評(píng)估。Email:769475652@qq.com

        江修波(1960—),男,本科,教授,碩士研究生導(dǎo)師,從事電力系統(tǒng)運(yùn)行、電氣設(shè)備檢測(cè)和電力變壓器絕緣老化測(cè)試研究。Email:1102517160@qq.com

        蔡金錠(1954—),男,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,從事電力系統(tǒng)的教學(xué)及人工智能技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用研究。Email:1282112940@qq.com

        2014-05-07;

        2014-11-20

        國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61174117)

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