極化/去極化電流測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
孫長海1，尚京城1，薛靜梅2，彭娜2，王兵3
（1 大連理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院，遼寧 大連 116024；2 特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110144；
3 國網(wǎng)吉林省電力有限公司檢修公司，吉林 長春 130022）
摘 要：極化/ 去極化電流(PDC) 介電響應(yīng)法是一種變壓器油紙絕緣無損檢測(cè)及壽命評(píng)估方法。以“特高壓直流接入750 kV 交流換流變壓器研制”課題為背景，設(shè)計(jì)了一套極化/ 去極化電流測(cè)試系統(tǒng)，包含高壓模塊、開關(guān)模塊、采集模塊及終顯模塊的設(shè)計(jì)及選型。該法依據(jù)油紙絕緣的極化特性，測(cè)得極化/ 去極化電流，依托極化/ 去極化電流曲線的演變機(jī)制，評(píng)價(jià)變壓器油紙絕緣劣化程度及壽命，從而綜合診斷變壓器的服役狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：油紙絕緣；極化電流；去極化電流；測(cè)試系統(tǒng)；診斷評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào)：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2017)10-0038-06
Design and Application of Polarization / Depolarization Current Measurement System
SUN Chang-hai1, SHANG Jing-cheng1, XUE Jing-mei2, PENG Na2, WANG Bing3
（1 School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116 024, China;
2 TBEA Shenyang Transformer Group Co., Ltd, Shenyang 11 0144, China;
3 State Grid Jilisheng Electric Power Supply Company Maintenance Company, Changchun 130022, China）
Abstract: The polarization and depolarization current (PDC) dielectric response is a kind of non-destructive testing and life assessment method for transformer paper oil insulation. Based on the background of major projects “ the development of ultra high voltage direct current (UHVDC) access 750 kV AC converter transformer”, this paper designed a set of polarization and depolarization current measurement system, including the design and type selection of high voltage power supplying and controlling module, switch controlling module, data acquisition module, and displaying module. According to the polarization properties of paper oil insulation, the polarization current and depolarization current were measured to evaluate the deterioration degree and lifetime of transformer paper oil insulation depending on the evolvement mechanism of the polarization and depolarization current curve, so as to comprehensively diagnosis the service status of transformers.
Key words: paper oil insulation; polarization current; depolarization current; test system; diagnostic evaluation
參考文獻(xiàn)
[1] 劉振亞. 特高壓電網(wǎng)[M]. 北京：中國經(jīng)濟(jì)出版社，2005.
[2] 中國電力科學(xué)研究院. 特高壓輸電技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社，2012.
[3] 王財(cái)勝，周志芳，陳金法. 電力變壓器油紙絕緣總體狀態(tài)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的新方法[J]. 高電壓技術(shù)，2000，26(3)：72-73.
[4] FOFANA I, HEMMATJOU H, MEGHNEFI F, et al.On the frequency domain dielectric response of oil-paper insulation at low temperatures[J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation，2010，17(3)：799-807.
[5] HADJADJ Y, MEGHNEFI F, FOFANA I, et al.On the Feasibility of Using Poles Computed from Frequency Domain Spectroscopy to Assess Oil Impregnated Paper Insulation Conditions[J]. Energies，2013，6(4)：2204-2220.
[6] SARKAR S, SHARMA T, BARAL A, et al.A new approach for determination of moisture in paper insulation of in-situ power transformers by combining polarization-depolarization current and return voltage measurement results[J].IEEE Transactions on Dielectrics & Electrical Insulation，2013，20(6)：2325-2334.
[7] SAHA T K, PRADHAN M K, YEW J H.Optimal Time Selection for the Polarisation and Depolarisation Current Measurement for Power Transformer Insulation Diagnosis[C]//Power Engineering Society General Meeting，2007：1-7.
[8] SAHA T K, PURKAIT P.Impact of the condition of oil on the polarisation based diagnostics for assessing the condition of transformers insulation[C]//Power Engineering Society General Meeting，2005，2：1881-1886.
[9] LEIBFRIED T, KACHLER A J.Insulation diagnostics on power transformers using the polarisation and depolarisation current (PDC) analysis[C]// Conference Record of the IEEE International Symposium on Electrical Insulation，2002：170-173.
[10] 伍志榮，聶德鑫，陳江波. 特高壓變壓器局部放電試驗(yàn)分析[J]. 高電壓技術(shù)，2010，36(1)：54-61.
[11] 劉凡，聶德鑫，彭倩，等. 換流變壓器油紙絕緣缺陷直流局部放電聚類辨識(shí)[J]. 變壓器，2014，51(7)：54-58.
[12] 廖瑞金，劉捷豐，呂彥冬，等. 變壓器油紙絕緣含水量定量評(píng)估的頻域介電特征參量研究[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，30(1)：204-211.
[13] 張濤，蔡金錠. 油紙絕緣變壓器介質(zhì)響應(yīng)電路參數(shù)辨識(shí)的研究[J]. 電工電能新技術(shù)，2010，29(4)：35-39.
[14] 李功新，江修波，蔡金錠，黃彥婕. 采用微分去極化電流法解析變壓器油紙絕緣的介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)[J].高電壓技術(shù)，2012，38(8)：1930-1936.
[15] 李安娜，蔡金錠. 油紙絕緣系統(tǒng)混聯(lián)等效電路及參數(shù)辨識(shí)的研究[J]. 儀器儀表學(xué)報(bào)，2014，35(9)：2130-2136.
[16] 鄒陽， 李安娜， 蔡金錠. 混聯(lián)等效電路在油紙絕緣老化診斷的應(yīng)用[J]. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2015(3)：383-389.
[17] 唐盼. 基于極化去極化電流法的變壓器油紙絕緣狀態(tài)研究[D]. 上海：上海交通大學(xué)，2012.
[18] 馬志欽，廖瑞金，郝建，等. 溫度對(duì)油紙絕緣極化去極化電流的影響[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，29(4)：290-297.
[19] 粘凱昕. 基于時(shí)域介電特性的油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估研究[D]. 大連：大連理工大學(xué)，2016.
[20] 韋良. 模塊化高壓開關(guān)電源的研制[D]. 大連：大連理工大學(xué)，2014.
[21] 孫長海，粘凱昕，吳彥，薛靜梅，彭娜. 基于時(shí)域介電法的油紙絕緣復(fù)合電老化性能[J]. 高電壓技術(shù)，2016，42(9)：2988-2994.
