油纸绝缘系统弛豫响应极化谱函数建模研究-福州大学学报.PDF

第４２卷 第５期 福州大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．５ ２０１４年１０月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｏｃｔ．２０１４ ＤＯＩ：１０．７６３１／ｉｓｓｎ．１０００－２２４３．２０１４．０５．０７１３ 文章编号：１０００－２２４３（２０１４）０５－０７１３－０６ 油纸绝缘系统弛豫响应极化谱函数建模研究 吴慧莹，蔡金锭 （福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州　３５０１１６） 摘要：根据绝缘介质弛豫响应特性推导了油纸绝缘系统的集中参数等值电路．将该等值电路转化为运算电路 分析，并运用电路叠加定理构建油纸绝缘弛豫响应极化谱的函数表达式，得到了极化谱的复合指数衰减模型． 其中各指数衰减项的时间常数为运算电路极点值的负倒数，并且复合的项数与油纸绝缘介质内部弛豫机构数 密切相关．模型的提出可以为后续油纸绝缘弛豫响应的拓扑建模奠定基础．再利用该模型对相同电压等级，不 同容量、不同运行年限油浸式电力变压器的测试极化谱采用非线性最小二乘方法进行拟合，拟合结果进一步 验证了极化谱模型的准确性． 关键词：油纸绝缘；极化谱；弛豫响应；集中参数；运算电路；复合指数衰减模型 中图分类号：ＴＭ４１１　 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙｏｎｒｅｌａｘａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｆｕｎｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆ ｏｉｌ－ｐａｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ＷＵＨｕｉ－ｙｉｎｇ，ＣＡＩＪｉｎ－ｄｉｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ３５０１１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｒｅｌａｘａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｌｕｍｐｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｏｉｌ－ ｐａｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｂｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｃｉｒｃｕｉｔ， ｏｎｔｈａｔｂａｓｉｓｂｙｕｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｔｈｅｏｒｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｒｅｌａｘａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｐｏｌａｒｉｚａ ｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｏｉｌ－ｐａｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｗａｓｂｕｉｌｔ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆ ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｗａｓｇｏｔ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍｔｈｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｄｅｃａｙｔｉｍｅｃｏｎｓｔａｎｔｓａｒｅｎｅｇａｔｉｖｅｒｅ ｃｉｐｒｏｃａｌｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｃｉｒｃｕｉｔｅｘｔｒｅｍｅｖａｌｕｅｓ，ａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｔｅｍｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈ ｏｉｌ－ｐａｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｌａｘａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｐｒｏｐｏｓｅｄｃａｎｌａｙｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｏｉｌ－ｐａｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｌａｘａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｐｏｌｏｇｙｍｏｄｅｌｉｎｇ．Ａｔｌａｓｔ，ｆｉｔｔｈｅｔｅｓｔｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｏｉｌ－ｉｍｍｅｒｓｅｄｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｒｕｎｎｉｎｇｙｅａｒｓｂｙｕｓｉｎｇｎｏｎｌｉｎ ｅａｒｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕ