●前言
第1章油紙絕緣弛豫響應介電譜的測量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電介質弛豫響應特性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優選值影響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征量的影響23
1.7.1充放電時間比對回復電壓優選值的影響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響應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響應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響應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、去極化電流響應49
2.6擴展德拜等效電路頻域響應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標準粒子群優化算法70
3.3.3改進粒子群優化算法71
3.4應用改進粒子群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繫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征量關繫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繫107
4.3.1油紙絕緣老化程度與極化支路數關繫107
4.3.2油紙絕緣老化程度與弛豫時間常數關繫111
4.3.3實例分析和驗證114
4.4去極化電流的弛豫響應參數分析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章基於回復電壓特征量的油紙絕緣診斷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繫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征量的絕緣診斷139
5.3.1采用回復電壓極化譜特征值的油紙絕緣診斷139
5.3.2油紙絕緣診斷分析140
5.3.3含有弛豫因子的油紙絕緣診斷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征量的油紙絕緣診斷149
6.1去極化電流微分峰谷點的絕緣診斷149
6.1.1基於峰谷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基於陷阱密度譜特征量的油紙絕緣診斷157
6.3.1去極化電流陷阱密度及其特征量157
6.3.2Sgmax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含有弛豫線型因子的油紙絕緣診斷165
6.4.1極化支路數與絕緣老化的聯繫166
6.4.2弛豫線型因子與絕緣老化的聯繫171
第7章基於時域介電譜特征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油紙絕緣特征量的模糊劃分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回歸法的油紙絕緣診斷183
7.2.1回復電壓時域特征量分析183
7.2.2融合多特征量的油紙絕緣診斷186
7.3融合多特征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油紙絕緣繫統分類診斷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單特征量的油紙絕緣微水含量診斷203
8.1.1回復電壓極化譜特征量與微水含量的關繫203
8.1.2RVM初始斜率與微水含量的關繫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繫207
8.2.2等效電路電阻、電容與微水含量的關繫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繫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仿真228
9.1時域介電譜測試裝置框架圖228
9.2高壓直流電源模塊229
9.3開關控制模塊236
9.4信號采集模塊240
9.5儀器顯示模塊242
第10章基於回復電壓特征量的絕緣診斷繫統251
10.1回復電壓測試診斷繫統框圖251
10.2診斷繫統軟件安裝252
10.3診斷繫統設置說明252
10.4RVM繫統程序安裝和軟件使用說明254
10.4.1繫統登錄255
10.4.2數據管理256
10.5RVM診斷繫統應用分析260
10.6報表管理267
10.7用戶管理268
10.8繫統設置270
參考文獻273

本書撰寫內容是作者及合作者多年承擔國家自然科學基金項目《基於電路分析法和恢復電壓響應的油紙絕緣老化診斷方法，編號：61174117》、省自然科學基金項目《油紙絕緣變壓器微水含量的測試與評估，編號：2010J01283》及校企合作項目《基於時域介電譜微分解譜法的油紙絕緣設備老化模型分析及診斷，編號：52130413502L》以及歷屆博士研究生撰寫的學位論文和在油紙絕緣測試、老化評估研究領域取得近期新研究成果，經過精心提煉、彙總撰寫而成的。書中由淺入深、先理論後實踐，詳細闡述以下幾方面內容：首先闡述油紙絕緣電介質極化的基本理論、時域響應介電譜的測量方法以及參數的優化選擇；然後確定油紙絕緣極化等效電路模型及其響應函數和電路極化參數的計算，而後分析了油紙絕緣老化與時域介電譜特征量之間的相互關繫。在此基礎上，提出各種評估油紙絕緣老化狀況的理論和方法。最後給出介質響應及其極化譜測試繫統的框架結構和應用等