摘要: 电流互感器是电力系统保护和计量的关键设备，运行过程中容易因为注油孔挡圈内部锈蚀等原因造成主绝缘受潮，给人身和电网安全运行带来巨大威胁。由于检测油样取自电流互感器底部取油阀，目前常用的电流互感器内部微水含量检测法难以全面反映电流互感... 展开 电流互感器是电力系统保护和计量的关键设备，运行过程中容易因为注油孔挡圈内部锈蚀等原因造成主绝缘受潮，给人身和电网安全运行带来巨大威胁。由于检测油样取自电流互感器底部取油阀，目前常用的电流互感器内部微水含量检测法难以全面反映电流互感器内部不同位置处微水含量的变化及分布规律。因此，本文研究一种运行状态下电流互感器内部微水含量动态推演方法，有助于准确掌握电流互感器绝缘状态，具有重要的理论和实用价值。论文的主要工作和成果如下： ①建立了220kV倒置式油浸电流互感器电-热-流多物理场耦合三维仿真模型，利用有限元分析和多物理场耦合分析等方法，得到了正常运行状态下电流互感器内部温度场以及微水含量分布规律。结果显示：二次绕组的温度最高，且靠近二次绕组的油纸绝缘中微水含量较高。 ②通过在电流互感器内部设置受潮和局部过热缺陷，研究了绝缘受潮、局部过热过程中电流互感器内部的微水分布及扩散规律，以及环境温度、环境湿度、一次电流等因素对微水扩散的影响。结果显示：受潮和局部过热初期，微水在油纸绝缘中的扩散速度较快，随后逐渐减慢；环境温度、湿度及一次电流的上升，将加快微水扩散速度。 ③通过分析环境温度等可测参量对微水扩散的影响，建立了电流互感器内部油纸绝缘中微水含量与取样口中绝缘油微水含量间关联关系。在此基础上，建立了基于回归决策树算法的倒置式油浸电流互感器内绝缘中微水含量的动态推演模型，可通过互感器的一次电流、底部取样阀中绝缘油的微水含量以及环境温湿度等可测参量，计算出电流互感器内部距底部不同高度处油纸绝缘中的微水含量。 ④搭建了LVB-220W3倒置式油浸电流互感器实验平台，通过在指定位置装设PT100热电偶和微水含量传感器，验证仿真及动态推演模型的有效性。结果表明：正常运行状态下温度场和微水含量的计算结果与实验结果基本一致，温度偏差不大于0.89%，微水含量最大偏差为3.49%；受潮状态下微水含量计算结果与实验结果的最大偏差为3.41%。 收起