改进Davidson-Cole模型在变压器油纸绝缘状态分析中的应用

"本文主要探讨了如何利用改进的Davidson-Cole介电模型来分析变压器油纸绝缘的状态。通过对频域介电谱数据的应用，研究人员引入了考虑直流电导率和跳跃电导率的改进模型，并将其转化为非线性优化问题。通过混合蛙跳优化算法，他们成功地识别出关键参数，包括弛豫时间τ、圆弧不对称度β和直流电导率σdc。研究发现，这些参数与绝缘纸的老化程度和受潮状况有密切关系。β值与糠醛含量呈现指数关系，而σdc则与水分含量有直接关联。τ值与糠醛和水分含量之间存在对数关系。通过线性拟合，建立了糠醛和水分含量与模型参数的定量关系，为评估变压器油纸绝缘的状况提供了定量依据。文章强调了准确评估油纸绝缘状态对于电力系统稳定运行的重要性，特别是考虑到水分和老化对绝缘性能的影响。" 本文是关于变压器油纸绝缘状态分析的研究，采用了一种改进的Davidson-Cole介电模型。传统的Davidson-Cole模型是一种描述复杂介电行为的理论模型，而改进的模型在此基础上考虑了直流电导率和跳跃电导率，使其更能精确反映实际的绝缘状态。研究人员通过测量的频域介电谱数据，将模型参数化，并将其转化为非线性优化问题。采用混合蛙跳优化算法，这是一种优化方法，可以有效地找到模型的最佳参数匹配。 实验结果显示，模型中的特征参数τ、β和σdc分别与绝缘纸的老化程度和受潮状况有关。β值的大小与糠醛含量的增加成指数关系，而糠醛含量是衡量绝缘纸老化程度的重要指标。同时，σdc的变化与水分含量呈正比，水分含量直接影响绝缘纸的绝缘性能。另一方面，τ值与糠醛和水分含量的关系表现为对数关系。这些发现表明，通过监测这些参数的变化，可以有效地评估绝缘纸的健康状况。 为了建立更直观的量化关系，研究人员进行了线性拟合，得到了糠醛含量和水分含量与模型参数之间的数学表达式，这为实时监控和预测变压器的绝缘状态提供了理论支持。这一成果对于预防变压器因绝缘性能下降引发的故障，保障电力系统的稳定运行具有重要的实践意义。特别是在电力系统中，油浸式变压器是关键设备，其绝缘状态的准确评估对于故障预防和设备维护至关重要。通过改进的Davidson-Cole模型，可以实现对变压器油纸绝缘状态的量化评估，从而提前发现潜在问题，采取相应的维护措施，延长设备寿命，减少不必要的停机时间和经济损失。