通過電介質極化回應理論系統地探討油浸式電力變壓器絕緣診斷方法。在油紙絕緣弛豫回應介電譜測量基礎上，應用擴展德拜極化等效電路分析油紙絕緣回復電壓、去極化電流回應和油紙絕緣極化等效電路參數的計算方法。然後通過回復電壓和去極化電流回應特徵量分別提出評估油紙絕緣狀況的診斷方法和識別油浸式電力變壓器微水含量的判別方法。
 
在《油浸式電力變壓器絕緣診斷技術》最後兩章分別闡述了時域介電譜測試裝置的機理及類比模擬和實現基於回復電壓特徵量的油紙絕緣診斷應用系統等。《油浸式電力變壓器絕緣診斷技術》除了理論分析外，還提供了實例診斷分析供讀者參考。


前言

第1章 油紙絕緣弛豫回應介電譜的測量 1
1.1 油紙絕緣劣化過程 1
1.2 油紙絕緣介質極化過程 3
1.2.1 電介質極化形式 3
1.2.2 電介質弛豫回應特性 4
1.3 時域介電譜的測量 7
1.3.1 回復電壓極化譜測量 7
1.3.2 極化、去極化電流測量 11
1.4 頻域介電譜測量法 14
1.5 影響回復電壓測量的主要因素 16
1.6 極化電壓對回復電壓的影響 20
1.6.1 極化電壓對回復電壓最大值影響 22
1.6.2 極化電壓對回復電壓初始斜率影響 22
1.6.3 極化電壓對峰值時間的影響 23
1.7 不同充電放電時間比對極化譜特徵量的影響 23
1.7.1 充放電時間比對回復電壓最大值的影響 25
1.7.2 充放電時間比對回復電壓初始斜率影響 26
1.7.3 充放電時間比對回復電壓峰值時間的影響 26

第2章 油紙絕緣極化等效電路及其回應 29
2.1 油紙絕緣極化等效電路模型 29
2.2 擴展德拜極化等效電路模型 33
2.3 擴展德拜等效電路的時域回應 35
2.4 擴展德拜混聯電路時域響應 38
2.4.1 混聯等效電路回復電壓回應 38
2.4.2 改進的混聯電路回復電壓響應 41
2.5 擴展德拜等效電路極化、去極化電流回應 49
2.6 擴展德拜等效電路頻域回應 51

第3章 油紙絕緣極化等效電路參數計算 53
3.1 極化等效電路參數計算方程式 53
3.2 極化等效電路支路數的確定 55
3.2.1 基於回復電壓解譜的極化支路數判斷 56
3.2.2 去極化電流解譜的極化支路數判斷 63
3.3 基於改進粒子群演算法的參數計算 69
3.3.1 建立求解非線性方程組的目標函數 69
3.3.2 標準粒子群優化演算法 70
3.3.3 改進粒子群優化演算法 71
3.4 應用改進粒子群演算法求解擴展德拜電路參數 73
3.5 極化等效電路回復電壓計算 74
3.5.1 單極化支路回復電壓計算公式 75
3.5.2 多極化支路回復電壓計算通式 77
3.5.3 等效電路中幾何電阻Rg的求解 78
3.6 等效電路參數計算準確性分析 78
3.7 去極化電流三次微分的等效電路參數計算 79
3.8 極化等效電路參數計算示例 84
3.9 基於頻域介電譜的混聯等效電路參數計算 87
3.9.1 混聯極化等效電路參數與頻域介電譜關係 87
3.9.2 求解混聯等效電路參數目標函數 89
3.9.3 混聯等效電路參數計算示例 89

第4章 油紙絕緣狀態與等效電路特徵量關係 94
4.1 油紙絕緣狀況實驗測試分析 94
4.1.1 測試平臺和實驗操作過程 94
4.1.2 實驗分析結果 96
4.2 油紙絕緣變壓器回復電壓極化譜分析 102
4.2.1 絕緣油處理前後測試結果分析 102
4.2.2 剛投運變壓器測試結果分析 103
4.2.3 檢修前後測試結果分析 105
4.3 油紙絕緣狀況與弛豫機構的關係 107
4.3.1 油紙絕緣老化程度與極化支路數關係 107
4.3.2 油紙絕緣老化程度與弛豫時間常數關係 111
4.3.3 實例分析和驗證 114
4.4 去極化電流的弛豫回應參數分析 116
4.4.1 換油處理前後變壓器的弛豫參數分析 117
4.4.2 更換低壓繞組前後變壓器的弛豫參數分析 118
4.4.3 不同絕緣狀況變壓器的弛豫參數分析 120

第5章 基於回復電壓特徵量的油紙絕緣診斷 124
5.1 基於弛豫機構數的油紙絕緣診斷 124
5.1.1 弛豫子譜線與絕緣老化的關係 124
5.1.2 油紙絕緣診斷分析 125
5.2 等值弛豫極化強度老化評估法 131
5.2.1 電介質極化強度 131
5.2.2 油紙絕緣診斷分析 133
5.3 基於回復電壓極化譜特徵量的絕緣診斷 139
5.3.1 採用回復電壓極化譜特徵值的油紙絕緣診斷 139
5.3.2 油紙絕緣診斷分析 140
5.3.3 含有弛豫因數的油紙絕緣診斷 142
5.4 非標準回復電壓極化譜的絕緣診斷 145
5.4.1 非標準極化譜的絕緣診斷方法 145
5.4.2 油紙絕緣診斷分析 146

第6章 基於去極化電流特徵量的油紙絕緣診斷 149
6.1 去極化電流微分峰穀點的絕緣診斷 149
6.1.1 基於峰穀點數的絕緣劣化程度判據 149
6.1.2 油紙絕緣診斷分析 150
6.2 基於弛豫損耗與去極化能量的油紙絕緣診斷 153
6.2.1 弛豫損耗 153
6.2.2 去極化弛豫能量 154
6.2.3 油紙絕緣診斷分析 155
6.3 基於陷阱密度譜特徵量的油紙絕緣診斷 157
6.3.1 去極化電流陷阱密度及其特徵量 157
6.3.2 Sgmax和tgmax在油紙絕緣評估中應用 158
6.3.3 油紙絕緣診斷分析 162
6.4 含有弛豫線型因數的油紙絕緣診斷 165
6.4.1 極化支路數與絕緣老化的聯繫 166
6.4.2 弛豫線型因數與絕緣老化的聯繫 171

第7章 基於時域介電譜特徵量的油紙絕緣綜合診斷 173
7.1 基於模糊粗糙集理論的油紙絕緣診斷 173
7.1.1 油紙絕緣特徵量的模糊劃分 173
7.1.2 可辨識矩陣的屬性約簡 174
7.1.3 基於模糊粗糙集的油紙絕緣診斷 176
7.2 基於多元回歸法的油紙絕緣診斷 183
7.2.1 回復電壓時域特徵量分析 183
7.2.2 融合多特徵量的油紙絕緣診斷 186
7.3 融合多特徵量的油紙絕緣定量診斷 190
7.3.1 油紙絕緣定量診斷方法和判據 191
7.3.2 絕緣診斷示例分析 194
7.4 油紙絕緣系統分類診斷 196
7.4.1 油和紙評估指標選取及絕緣等級劃分 196
7.4.2 確定油紙絕緣狀態分級的診斷規則 196
7.4.3 油紙絕緣狀態分類分級診斷 200

第8章 油紙絕緣變壓器微水含量的診斷方法 203
8.1 單特徵量的油紙絕緣微水含量診斷 203
8.1.1 回復電壓極化譜特徵量與微水含量的關係 203
8.1.2 RVM初始斜率與微水含量的關係 204
8.1.3 微水含量診斷分析 204
8.2 基於弛豫等效電路參數的微水含量診斷 206
8.2.1 大時間常數支路參數與微水含量的關係 207
8.2.2 等效電路電阻、電容與微水含量的關係 209
8.2.3 變壓器的微水含量診斷分析 212
8.3 基於去極化電流解譜的微水含量診斷 213
8.3.1 去極化電流峰值點與微水含量的關係 213
8.3.2 微水含量診斷分析 214
8.4 基於去極化電量的微水含量判別 217
8.4.1 去極化電流弛豫電量 217
8.4.2 基於去極化電量的絕緣微水含量判別 217
8.4.3 診斷示例分析 218
8.5 油紙絕緣微水含量多指標綜合診斷 219
8.5.1 油紙絕緣微水含量多指標熵權關聯診斷 219
8.5.2 油紙絕緣微水含量診斷分析 222
8.5.3 油紙絕緣微水含量可拓診斷法 223

第9章 時域介電譜測試裝置機理及其模擬 228
9.1 時域介電譜測試裝置框架圖 228
9.2 高壓直流電源模組 229
9.3 開關控制模組 236
9.4 信號採集模組 240
9.5 儀器顯示模組 242

第10章 基於回復電壓特徵量的絕緣診斷系統 251
10.1 回復電壓測試診斷系統框圖 251
10.2 診斷系統軟體安裝 252
10.3 診斷系統設置說明 252
10.4 RVM系統程式安裝和軟體使用說明 254
10.4.1 系統登錄 255
10.4.2 資料管理 256
10.5 RVM診斷系統應用分析 260
10.6 報表管理 267
10.7 用戶管理 268
10.8 系統設置 270
參考文獻 273