基于漫反射光谱法检测变压器固体绝缘纸聚合度的研究

发布时间：2017-10-18 17:45

  本文关键词：基于漫反射光谱法检测变压器固体绝缘纸聚合度的研究

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【摘要】：检测变压器绝缘纸聚合度的大小能有效判断其固体绝缘老化状态,但目前常用的粘度法从取样到测量都较为复杂、繁琐。针对这一问题本文提出一种快捷、简便的光谱法来检测变压器绝缘纸聚合度。本文采用非油浸有氧与油浸无氧两种方式对绝缘纸进行老化,结果表明两种方式的老化机理不同,非油浸老化由于氧气的参与其老化速率明显快于油浸老化。采用漫反射光谱扫描老化后的纸样,光谱扫描范围为198-2547nm。纸样聚合度作为因变量,其光谱信息作为自变量,采用偏最小二乘法建立纸样聚合度与光谱信息的回归模型,实验结果表明:(1)分别研究了扫描距离、光谱平均次数、光谱预处理方式、建模方法、建模波段等对实验结果的影响,最佳参数为:扫描距离为0mm,平均次数为5,预处理方式为原始光谱8点平滑,建模方法为线性偏最小二乘回归法,建模波段为350-1000nm、1100-1600nm、1800-2200nm;(2)非油浸老化纸样聚合度与其光谱信息间存在良好的线性关系,所建模型性能较好,校正相关系数RC为0.9742,预测均方根误差RMSEP为33.5,检测精密度与准确度也基本满足工程应用的要求;(3)油浸老化-未除油纸样模型性能较差,校正相关系数RC为0.8629,预测均方根误差RMSEP为127。变压器油会对纸样聚合度检测产生干扰,同一纸样变压器绝缘油含量越多产生的干扰越大,除去变压器绝缘油干扰后,模型性能有较大提高,相关系数变为0.9745,预测均方根误差RMSEP变为33.9;(4)对三种纸样进行聚类分析,非油浸老化纸样和油浸老化-除油纸样为同一类,油浸老化-未除油纸为另一类。纸样油浸和非油浸两种老化方式的老化机理不同,但两者老化后聚合度与光谱信息的回归关系基本相同。综上所述,光谱法能较好检测出非油浸老化纸样聚合度,对于油浸老化纸样,除油后同样能有效检测出其聚合度。
【关键词】：变压器 固体绝缘 聚合度 光谱法 偏最小二乘回归
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM855
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 课题来源10
• 1.2 研究背景、目的及意义10-12
• 1.3 绝缘纸老化特征产物及检测方法12-16
• 1.4 研究内容16
• 1.5 技术路线16-17
• 2 漫反射光谱分析技术原理与方法17-27
• 2.1 光谱分析技术的原理与特点17-20
• 2.2 光谱分析数学模型20-26
• 2.3 漫反射光谱分析技术在变压器老化方面的应用26-27
• 3 绝缘纸老化与聚合度测定27-41
• 3.1 老化模拟实验设计27-30
• 3.2 粘度法测量绝缘纸聚合度30-34
• 3.3 绝缘纸老化结果与分析34-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 非油浸老化纸样漫反射光谱法检测41-57
• 4.1 光谱信息采集系统41-42
• 4.2 光谱采集条件的确定42-45
• 4.3 非油浸老化纸样的建模与分析45-56
• 4.4 本章小结56-57
• 5 油浸老化纸样漫反射光谱法检测57-64
• 5.1 油浸老化-未除油纸样的建模与分析57-58
• 5.2 变压器绝缘油对纸样光谱的影响58-59
• 5.3 油浸老化-除油纸样的建模与分析59-60
• 5.4 不同纸样混合建模60-63
• 5.5 本章小结63-64
• 6 总结与展望64-66
• 6.1 全文总结64
• 6.2 展望64-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-73
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录73

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本文编号：1056290