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采样电阻值及变压器型号对绝缘子泄漏电流采集结果影响的研究

苗鹏超  
【摘要】:采样电阻法是一种广泛应用于实验室中的绝缘子泄漏电流采集方法,在该方法中无感电阻充当传感器,试验变压器充当电源。实际应用中无感电阻的阻值分布在很大的范围内,小到几Ω大到几十kΩ,巨大的阻值差异对泄漏电流采集结果有影响,但其影响规律未知。同时各个科研机构所配备的变压器型号和容量不尽相同,其对绝缘子泄漏电流采集结果的影响尚未可知。本文针对采样电阻法中存在的电阻阻值和变压器选择的影响问题开展了较为系统的研究工作。构建了绝缘子泄漏电流采集系统,使用4台不同型号的变压器及阻值为1Ω到10 kΩ范围内的采样电阻开展了绝缘子在干燥洁净、表面有分离水珠及污秽潮湿状态下的泄漏电流采集试验,变压器具体型号分别为YDTW-1200/300、YDTW-50/250、YDTW-10/100和YDJ-5/50。通过中值滤波算法分离提取出原始电流信号中的脉冲分量,分析研究了不同的采样电阻值对泄漏电流脉冲幅值的影响,并对电阻值和脉冲幅值的关系进行了最小二乘拟合。对电阻值影响泄漏电流中脉冲分量采集结果的机理进行了初步分析,并通过试验进行了验证。从不同型号的变压器采集得到的原始数据中提取出了泄漏电流的最大值、有效值、脉冲分量最大值、稳态分量有效值以及泄漏电流3次、5次谐波与基波幅值比,分析研究了不同变压器对上述常见特征量采集结果的影响。研究表明,采样电阻的阻值对采集得到的泄漏电流中的脉冲分量有非常显著的影响,不同采样电阻值时采集得到的脉冲波形差距很大;随着串入阻值的增加脉冲信号幅值呈幂函数规律下降,基于该规律有望校正泄漏电流采集结果。在所有外部条件相同的条件下,不同容量和型号变压器对应具有相近的泄漏电流稳态分量,但泄漏电流暂态特征量存在显著差距,变压器容量和型号对脉冲分量影响远大于对3次与5次谐波与基波幅值比的影响,变压器的选择对相关试验结果的可靠性具有显著影响。


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