油纸绝缘气隙放电研究：小波矩特征与放电阶段划分

"变压器油纸绝缘气隙放电能量-小波矩特征及放电过程划分" 在电力系统中，变压器的油纸绝缘是确保设备安全运行的关键部分。局部放电作为影响绝缘性能的重要因素，其研究对于预防变压器内部故障至关重要。传统上，局部放电的最大放电量被用来表征其特性，但研究表明这种方法并不准确。随着技术进步，更精确的特征参数和分析方法得到了应用。 本文聚焦于油纸绝缘气隙放电能量的变化，通过建立放电模型来研究放电能量与放电发展过程的关系。作者提出使用每秒平均放电能量这一指标，以更好地描述气隙放电的发展。进一步，引入放电发生的工频相位，构建φ-W-n三维统计图谱，并将其投影到放电能量-相位平面上，形成灰度图像。这有助于直观地观察放电模式和行为。 为了从这些灰度图像中提取特征，文章采用小波矩方法，这是一种能够捕获图像全局特征和局部特征的数学工具。小波矩能够分析不同尺度和位置上的局部放电特性，这对于理解放电的复杂性和非线性行为非常有用。通过对不同放电时刻的小波矩特征值进行分析，利用模糊C-均值聚类算法，可以将整个放电过程划分为四个阶段：放电产生和振荡发展阶段、微弱放电阶段、放电爆发阶段以及放电预击穿阶段。这种聚类方法有助于揭示放电过程中的动态变化，为故障预测和绝缘状态评估提供依据。 现有的局部放电研究往往侧重于测量技术和类型识别，而较少关注放电的全过程。本文通过考虑放电的相位和重复率，结合能量角度，为局部放电的阶段划分提供了新的视角。这种方法不仅考虑了放电能量，还兼顾了放电的频率特性，从而提高了表征局部放电发展阶段的准确性。 该研究通过结合油纸绝缘气隙放电模型、小波矩特征提取和模糊聚类分析，为理解和监控变压器内部局部放电的发展提供了一种新颖且全面的方法，对于提升电力设备的故障诊断能力和预防性维护具有重要意义。