技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油紙絕緣電力設(shè)備的絕緣狀態(tài)診斷與壽命評估領(lǐng)域，涉及一種基于極化去極化電流的油紙絕緣電力設(shè)備絕緣老化狀態(tài)的評估方法。

背景技術(shù)

油紙復(fù)合絕緣是一種重要和優(yōu)良的絕緣組合方式，一直被成功用于大型變壓器、套管、互感器、電容器、電纜等電力設(shè)備。在油紙絕緣電力設(shè)備行過程中，其油紙絕緣長期承受熱、電、機(jī)械、化學(xué)等多種外部應(yīng)力作用，導(dǎo)致自身絕緣和機(jī)械性能逐漸下降并可能造成故障。因此，準(zhǔn)確診斷油紙絕緣系統(tǒng)的老化狀態(tài)，對預(yù)測油紙絕緣電力設(shè)備的壽命至關(guān)重要，也是實(shí)現(xiàn)油紙絕緣電力設(shè)備狀態(tài)維護(hù)的前提和基礎(chǔ)。

為了維護(hù)油紙絕緣設(shè)備的安全運(yùn)行，長期以來電力系統(tǒng)通過定期進(jìn)行常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)的方法對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測（DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》），該方法在幾十年的應(yīng)用過程中發(fā)揮了重要的作用。但近年來隨著能源短缺、負(fù)荷增加以及維修費(fèi)用減少等因素的影響，原有的預(yù)防性試驗(yàn)由于檢修周期長、缺乏真實(shí)性，存在維修不足或超量現(xiàn)象，逐漸向狀態(tài)維修體制轉(zhuǎn)化，但在實(shí)際執(zhí)行中，如何對設(shè)備的絕緣狀況和剩余壽命進(jìn)行很好的評估，仍存在不少問題。

目前判斷油紙絕緣電力設(shè)備絕緣老化的方法主要有：張應(yīng)力測量、聚合度（DP）測量、溶解氣體分析（DGA）檢測法、糠醛判據(jù)等。張應(yīng)力測量、聚合度測量都需要停電采集紙樣，無法及時發(fā)現(xiàn)固體絕緣的老化趨勢；DGA檢測法也是IEC標(biāo)準(zhǔn)中推薦的方法之一，但是由于油經(jīng)熱分解后也會產(chǎn)生分解氣體，并且油是由相對小的烷烴類物質(zhì)組成的，更容易分解出氣體成分，因此通常的做法是結(jié)合其它參數(shù)的測量對固體絕緣老化程度做出判斷，以確定結(jié)果的準(zhǔn)確性。糠醛判據(jù)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種方法，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程DLT596-1996的修訂說明中指出油中糠醛含量與代表絕緣紙老化的聚合度之間有較好的線性關(guān)系。值得注意的是，糠醛類物質(zhì)是在纖維素發(fā)生各種復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)后生成的一種相對穩(wěn)定的產(chǎn)物，并最終形成了一種在紙上、油中生成和分解的平衡狀態(tài)，這種平衡狀態(tài)很容易受到其它因素的影響而發(fā)生變化，特別是溫度的影響。在油紙絕緣電力設(shè)備使用過程中，季節(jié)的不同、甚至負(fù)荷的變化，都會使其內(nèi)部絕緣溫度發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致糠醛質(zhì)量濃度也發(fā)生變化。有些研究者發(fā)現(xiàn)在絕緣紙溫度升高的初始階段，糠醛質(zhì)量濃度會發(fā)生較大變化，上述線性關(guān)系是在實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格模擬老化的基礎(chǔ)上得出的，沒有考慮油紙絕緣電力設(shè)備實(shí)際運(yùn)行溫度是經(jīng)常變化波動的。

當(dāng)電場作用在電介質(zhì)上時，可觀察到兩種介電響應(yīng)現(xiàn)象：電導(dǎo)和極化。電導(dǎo)是由于載流子即電子和離子的不斷移動而形成的，而極化是由于電介質(zhì)內(nèi)部沿電場方向出現(xiàn)宏觀偶極矩而形成。介質(zhì)的極化過程相當(dāng)復(fù)雜，它與介質(zhì)的老化、劣化和受潮等狀態(tài)密不可分。極化去極化電流法通過測量絕緣介質(zhì)的去極化電流，并進(jìn)行分析處理以判斷油紙絕緣系統(tǒng)的絕緣狀況。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中油紙絕緣電力設(shè)備絕緣老化狀態(tài)評估方法中需要將變壓器進(jìn)行吊芯處理才能提取絕緣紙樣，操作程序復(fù)雜且可能破壞變壓器絕緣，而且當(dāng)絕緣紙樣選取的區(qū)域不同會帶來老化評估的誤差的問題，本發(fā)明提供了一種油紙絕緣電力設(shè)備絕緣老化狀態(tài)檢測方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種油紙絕緣電力設(shè)備絕緣老化狀態(tài)檢測方法，其特征在于：包括以下步驟，

（1）、油紙絕緣電力設(shè)備及極化去極化電流測試儀準(zhǔn)備：將油紙絕緣電力設(shè)備與線路斷開連接；將待測絕緣接線端用銅裸線短接并接地，接地時間30~60分鐘；極化去極化電流測試儀要可靠接地；

（2）、極化去極化電流測試儀的參數(shù)設(shè)置包括充電電壓U_c，充電時間t_p和放電時間t_d，測量得到去極化電流為i_d；

（3）、根據(jù)微分時域介電譜理論，介質(zhì)在充電飽和后撤去外部電壓的短路放電過程中，其所殘余的電荷量隨時間t的變化可以表示為：