超特高压油浸纸套管内部放电故障监测技术研究现状及展望

赵朔阳 ,  黄道春 ,  王一鸣 ,  廖玲 ,  洪波 ,  何煦 ,  肖畅

科学技术与工程 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (25) :10661-10677

PDF (3139KB)
科学技术与工程 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (25) :10661-10677 DOI: 10.12404/j.issn.1671-1815.2508095
电工技术

超特高压油浸纸套管内部放电故障监测技术研究现状及展望

作者信息 +

Current Status and Future Prospects of Internal Discharge Fault Monitoring Technology for EHV/UHV Oil-impregnated Paper Bushing

Author information +
文章历史 +

摘要

超特高压油浸纸套管是大型电力变压器、换流变压器等关键装备的重要绝缘与载流部件,长期处于强电、高温与强力的多物理场环境,一旦内部缺陷演化为高能电弧故障,可能引发爆燃并严重威胁电网与人员安全。系统综述了油浸纸套管内绝缘老化机理,归纳了表征绝缘缺陷的不同特征量的变化规律;围绕局部放电、介电响应、油中溶解气体、温度与压力等特征参量,梳理了电量、非电量与多参量监测技术的发展现状及适用边界;总结了火花放电阶段与早期电弧阶段的可观测特征及检测方法,其中压力信号被认为与高能电弧的关联性最强。基于综述分析,后续研究应聚焦于建立“真实工况多场耦合-微观反应路径-宏观可测参量”统一老化机理模型,完善复杂与并发故障条件下的多参量诊断判据与分级预警阈值,开展超特高压套管真型电弧故障试验与多尺度仿真协同研究,完善“电弧放电-绝缘油产气-压力波传递”全过程机理,指导建立超特高压油浸纸套管多参量综合监测系统与主动防御体系。

Abstract

EHV/UHV oil-impregnated paper bushings are important insulating and current-carrying components of key equipment such as large power transformers and converter transformers, and they are exposed to multi-physics field conditions characterized by strong electric fields, high temperatures, and strong mechanical stresses for long periods. Once internal defects evolve into high-energy arc faults, explosion and combustion may be triggered, and power grid security as well as personnel safety may be seriously threatened. The aging mechanisms of the internal insulation of oil-impregnated paper bushings were systematically reviewed, and the variation laws of different characteristic quantities used to characterize insulation defects were summarized. Around characteristic parameters including partial discharge, dielectric response, dissolved gases in oil, temperature, and pressure, the development status and applicability boundaries of electrical-parameter, non-electrical-parameter, and multi-parameter monitoring technologies were sorted out. The observable features and detection methods in the spark discharge stage and the early arc stage were summarized, and pressure signals were considered to have the strongest correlation with high-energy arc faults. Based on the review analysis, subsequent research should focus on establishing a unified aging mechanism model of “multi-field coupling under real operating conditions-microscopic reaction pathways-macroscopic measurable parameters”, improving multi-parameter diagnostic criteria and graded early-warning thresholds under complex and concurrent fault conditions, carrying out full-scale arc-fault tests of EHV/UHV bushings in coordination with multi-scale simulations, refining the full-process mechanism of “arc discharge-gas generation in insulating oil-pressure wave propagation”, thereby providing guidance for the establishment of a multi-parameter integrated monitoring system and an active defense framework for EHV/UHV oil-impregnated paper bushings.

Graphical abstract

关键词

油浸纸套管 / 绝缘老化 / 故障监测 / 压力特征 / 电弧放电故障

Key words

oil-impregnated paper bushing / insulation aging / fault monitoring / pressure characteristics / arc discharge fault

引用本文

引用格式 ▾
赵朔阳, 黄道春, 王一鸣, 廖玲, 洪波, 何煦, 肖畅. 超特高压油浸纸套管内部放电故障监测技术研究现状及展望[J]. 科学技术与工程, 2026, 26(25): 10661-10677 DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2508095
ZHAO Shuo-yang, HUANG Dao-chun, WANG Yi-ming, LIAO Ling, HONG Bo, HE Xu, XIAO Chang. Current Status and Future Prospects of Internal Discharge Fault Monitoring Technology for EHV/UHV Oil-impregnated Paper Bushing[J]. Science Technology and Engineering, 2026, 26(25): 10661-10677 DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2508095

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

超特高压输电线路因其送电距离远、输送功率大、输电损耗小、走廊占地少等优点成为中国电网的骨干网架[1]。截至2025年底,全国范围内已投运特高压工程总计达45项。2020年9月,中国在第75届联合国大会上提出碳达峰碳中和战略目标[2]。2021年3月,中央财经委员会第9次会议首次提出构建新型电力系统[3]。截至2023年底,中国并网风电和光伏发电合计装机规模达到10.5亿kW,占总装机容量比重为36%。以特高压为主干网架的大区域电网,是中国电能跨区输送的通道,也是提高新能源并网率、实现清洁能源消纳的核心载体,在构建新型电力系统背景下,超特高压设备发生故障对电网造成的冲击和产生的后果将更加严重[4]。
超特高压油浸纸套管是大型电力变压器、换流变压器、换流站阀厅等关键输变电设备的重要元件[5],起着导电载流、高压对地绝缘与机械支撑的作用,其长期服役于强电、高温、强力的多物理场环境中,是事故多发元件。中国2022年220 kV及以上变压器非计划停运的原因中,套管占31%,占比最大[6]。如果套管内部发生高能电弧故障则可能发生爆燃事故,甚至引燃邻近设备造成严重的电气火灾[7]。国际大电网委员会(International Council on Large Electric Systems,CIGRE)工作组A2.37收集了1996—2010年全球964起重大变压器故障案例,发现15.6%的变压器故障是由套管故障引起[8]。加拿大魁北克水电公司统计了735 kV变压器的110起故障,其中41起是由高压套管故障导致的,且有19起造成变压器油箱爆炸,13起引发火灾[9]。CIGRE的统计表明,37.8%的套管故障最终会导致火灾或爆炸[10]。中国近年已发生多起超特高压套管故障引发的重大事故,严重威胁电网的稳定运行和运维人员的人身安全[11-12]。
中外已经对油浸纸套管内绝缘老化机理、内部故障监测技术、电弧放电快速检测技术等方面开展了较多的研究工作,现分析油浸纸套管内绝缘老化机理,归纳表征绝缘缺陷的不同特征量的变化规律,综述套管内部故障监测技术的发展现状,梳理油中电弧快速检测技术的相关研究成果,并基于目前研究存在的问题,提出超特高压油浸纸套管内部放电故障监测技术方面的研究工作建议。

1 油浸纸套管内绝缘老化机理

油浸纸(oil-impregnated paper,OIP)套管是目前电力系统充油类设备中应用最为广泛的套管,所产生的故障也相对最多[13]。OIP套管内部放电故障发展为爆燃事故的过程一般可以概括为:突发因素或介质老化导致油纸绝缘缺陷,缺陷发展到一定程度后产生高能电弧,高能电弧周围绝缘油剧烈气化生成气泡,气泡膨胀产生的压力波在套管内部折反射,套管结构承受的压力超过限度发生破裂或爆炸,高温绝缘油接触空气剧烈燃烧引发严重的电气火灾。

1.1 油纸绝缘老化机理

油浸纸套管内绝缘主要由绝缘油和绝缘纸组成,中外学者针对油纸绝缘老化机理开展了大量研究,已取得较多成果[14-15] 。油纸绝缘的老化形式主要有热老化、电老化和电-热联合老化等。

1.1.1 热老化

热老化是油纸绝缘性能劣化的最主要形式,主要包括高温裂解和热氧老化两种途径。

对矿物绝缘油来说,其热裂解产物受温度影响大,中低温裂解产物主要为C2H4和C2H6,高温裂解产物主要为C2H2和H2,而CH4一直存在[16]。植物油的热裂解机理相对而言更复杂,主要特征产物是C2H6[17],生成的CO2和CO也明显高于矿物绝缘油,且不同种类植物油的热裂解产物也有差异[18]。

矿物油发生热氧老化反应会生成酸,矿物油中的酸性物质基本来源于氧化反应,因此可以用酸值评定热氧老化程度。而植物油因氧化和酯水解会比矿物绝缘油生成更多的酸,因此需要进一步研究其热氧老化程度的评价方法[19]。

油浸绝缘纸板热老化的产物主要也是H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO和CO2,但CO和CO2的产量更高,因此被视为绝缘纸板老化的特征产物。绝缘纸纤维素老化过程中产生糠醛(C5H4O2)[20],也被用于评估油纸绝缘老化状态[21],但糠醛生成速率和分布受水分、温度、酸等多种因素影响[22-23],且传统的糠醛检测方法(高效液相色谱法、分光光度法、电化学法等)需要烦琐的样品预处理过程,难以实现现场快速检测。近年有学者尝试用表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)技术来实现免萃取的快速油中糠醛检测[24-27],平衡检测时间仅为120 s,远小于传统萃取检测法所需的数小时。但SERS技术普遍处于实验室阶段,为了应用于电力系统工程实践,还需要进一步增强检测的灵敏度和验证检测装置在高振动、高电磁场强等恶劣条件下的可靠性。

1.1.2 电老化

绝缘油的电老化主要由局部放电(partial discharge,PD)引发,相关机理研究集中在绝缘油放电机理和电老化产物两个方面。油浸纸套管内部局部放电主要发生在绝缘油和绝缘纸的交界面(沿面放电)和绝缘油中。

1)油纸绝缘沿面放电机理

油纸绝缘在受潮、机械变形等情况下,放电现象极易在绝缘纸(板)表面产生和发展,其对绝缘损伤极大。

Zainuddin等[28-29]经过试验研究后认为局放的幅值不能准确反映纸板绝缘状态,而纸板沿面爬电痕迹可以作为局放发展程度的直观表征。为了精准分割纸板表面的爬电痕迹,张贺等[30]提出了实现碳痕精准分割的MCH-UNet(multi-head coordinate-attention hardswish UNet)模型。Dai[31]发现纸板受潮几乎不会降低闪络电压,但会显著降低局放起始电压,加速放电通道的发展。陈伟根等[32]研究了油纸绝缘沿面放电发展过程中油中溶解气体的变化特性。薛阳[33]、王伟等[34]基于特高频信号的相位分布统计图谱,结合油中溶解气体含量变化将沿面放电程度划分为:初始、发展和危险3个阶段。李刚等[35]基于放电次数、放电量、放电图谱、扫描电镜微观特征,将沿面放电发展过程划分为放电起始阶段、放电发展阶段和预击穿阶段3个典型阶段。刘阳等[36]构建了一套联合检测实验系统,该系统能对沿面放电过程中电、磁、声、光等多物理量进行同步测量,如图1所示。刘阳等[36]对实验中提取的多物理特征参量进行层次聚类法分析后,将沿面放电发展过程也划分为上述3个阶段。江长明等[37]也根据电、磁、声这3种特征参量的变化规律将沿面放电发展过程划分为4个阶段,把放电起始阶段进行了细分。还有许多学者开展了温度、老化程度、气泡等多种因素对油纸绝缘沿面放电特性的研究[38-43]。

近年来也有学者对油纸绝缘沿面放电的物理过程进行了研究。陈曦等[44]参考气体中沿面放电和液体中流注理论,对油纸绝缘的沿面放电过程提出解释:初始电子发射来自电极和油纸绝缘交界处的高场强三角形区域,电、热和机械应力作用产生的微小气泡导致的场强畸变和气泡中的电子崩促进了沿面放电的发展甚至引发击穿。但研究局限于仿真,缺乏试验验证。陈刚等[45]在COMSOL多物理场分析软件中建立了极不均匀场的针-板放电模型,基于高斯方程和电流连续性方程建立了植物绝缘油的流注放电模型,发现油纸介电常数的匹配关系对放电的发展及电场分布有重要的影响,且油纸介电常数匹配系数越靠近1,越有利于电场的均匀,但结论是否也适用于矿物绝缘油还需要进一步研究。

2)绝缘油局部放电机理

已有的研究大多认为是流注、气泡或微小杂质的存在造成油中发生局部放电。李元等[46]、Wang等[47]采用电流体动力学模型研究了绝缘油流注放电过程,但都假定电离仅在液相中发生,而近年研究表明放电产生的焦耳热会导致气相区域的产生[48-49],王开正等[50]研究了气相过程对流注放电的影响。唐炬等[51]、张宁等[52]、姚雨杭等[53]、程林等[54]研究了绝缘油中气泡产生机理、气泡放电特性,以及油中含金属微粒时的放电机理。但研究中将气泡视为理想球体,而强电场下气泡会发生严重变形甚至分裂,且气泡和金属微粒共同存在下的放电机理需要进一步研究。

绝缘油中发生局部放电的主要气体产物是CH4和H2,随着放电能量的增加,也会出现C2H2、C2H4、C2H6等产物。Khayam等[55]通过试验发现植物油局放的产气量显著大于矿物油,尤其是H2。

绝缘油中腐蚀性硫与铜导体反应产生的硫化亚铜(Cu2S)会加剧局部放电,戴景琪等[56]基于柱-板电极模型研究了Cu2S沉积条件下油纸绝缘局部放电的发展过程及其影响规律,而针-板电极等极不均匀电场下Cu2S沉积对局部放电的影响规律需要进一步研究。

超特高压换流变压器阀侧绕组长期受到交直流复合电压、谐波以及极性反转等复杂工况的影响,局部放电和空间电荷的积聚更为严重。许多学者开展了直流预压和交直流复合电压下的油纸绝缘局放特性和空间电荷/界面电荷分布特性的研究[57-58],近年来的趋势是结合电荷分布试验/仿真/分子模拟从宏观和微观角度同时探究电荷分布与局部放电机理的内在联系[59-62]。

1.1.3 电-热联合老化

实际情况下套管的油纸绝缘会受到电、热应力的同时作用,且已有研究指出油纸绝缘电-热老化机理与单因子作用下的机理不同[63-67],但主要研究方式是在加速试验条件,获取聚合度、抗张强度与频域介电谱等宏观参量并进行拟合分析,尚未建立“真实工况多场耦合-微观反应路径-宏观可测参量”的统一机理模型。另外,故障套管解体时常发现存在黄色蜡状物质,该物质无固定化学式,被称为X-蜡,X-蜡会导致油纸绝缘介损增大。目前认为X-蜡是油纸绝缘在水分、热、局放的共同作用下经过一系列反应生成的,有部分学者对其产生过程进行了初步研究[68-69],但尚未形成可复现实验条件下“放电+热”耦合驱动的完整生成路径与可操作的检测判据。

1.2 油浸纸套管绝缘故障模拟试验

实验室条件下的油纸绝缘老化机理研究已较为成熟,为了实现对套管油纸绝缘性能的准确评估和监测,近年来许多学者通过试验模拟了油浸纸套管(或结构类似的少油设备)的多种典型绝缘故障,研究了表征不同故障的各种电量和非电量特性的变化规律。

1.2.1 局部放电特性

王云佳[70]制备了多层油纸绝缘样品来模拟油纸电容式套管的主绝缘,进行了多次局放试验并研究了局放过程中绝缘纸的纤维形貌、官能团结构、表面碳氧元素含量的变化情况。陈远虎[71]制备了存在金属微粒缺陷、尖端缺陷、气隙缺陷、毛刺缺陷这4种典型缺陷的套管模型,分别开展了局放试验,并分析了不同缺陷下放电图谱的纹理特征。郎光娅[72]制备了存在气隙缺陷、尖端缺陷、绝缘错位这3种典型缺陷的套管比例模型,研究了其在低温、常温工况下的局部放电特性。宫文秀[73]设计了40.5 kV油纸电容式套管缩比模型,并模拟了顶部悬浮放电、均压环悬浮放电、下瓷套沿面放电和末屏接地不良4种典型缺陷,通过局放图谱和最大放电量-相位分布等4种二维图谱研究了局放特性。但部分缺陷的局放图谱具有相似性(如毛刺和金属微粒)影响了缺陷识别的可靠性。

1.2.2 介电响应特征

曾梓鹏[74]制备了不同受潮程度的套管模型,利用频域介电谱法(frequency domain spectroscopy, FDS)研究其介电响应特征,提出用Δtanδ/ΔU来评估绝缘水分含量,其中δ为介质损耗角,U为电压。简政等[75]制备了存在芯体电容屏工艺缺陷、下瓷套悬浮电位绝缘缺陷和芯体整体受潮缺陷3种缺陷的试验套管进行高压频域介电和局部放电特性测试,发现高压频域介电特性对受潮十分灵敏,但较难反映结构性缺陷,而基于局部放电分析能有效辨识含结构性缺陷套管的缺陷类型。闫婷[76]制备了不同受潮程度和老化程度的套管模型,结合测试温度和电压研究了套管模型的高压介电谱特征,并建立了涵盖不同绝缘状态的诊断数据库。

1.2.3 油中溶解气体特征

目前利用油中溶解气体含量判断套管缺陷的标准主要是《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(DL/T 722—2014)[77]和《绝缘套管 油为主绝缘(通常为纸)浸渍介质套管中溶解气体分析(DGA)的判断导则》(GB/T 24624—2009)[78]。近年来中国超特高压工程的发展迅速,套管的电压等级和容量都有了很大提升,在更高电压、更大电流的工况下,套管故障产气的特性可能不同,需要进一步研究,尤其是需要开展模拟试验和真型试验研究。

张毅涛[79]设计了多金属导管间隙放电、瓷绝缘子沿面放电、电容芯体内X蜡、电容芯子局部放电和载流连接件过热5种典型缺陷的套管模型,研究总结了不同缺陷下的放电和产气规律并提出相应的诊断判据,但发现X蜡缺陷难以通过放电和油中溶解气体分析来诊断。张璐等[80]研究了受潮、金属尖端放电、铝箔褶皱3种缺陷下油纸绝缘套管的电容芯子的氢气生成特性。刘琴等[81-82]研究了板-板、球-球、针-板3种电极在不同间隙距离、不同放电时间下的产气特性差异,后续制备了绝缘放电故障和载流结构件间隙放电故障的75.2 kV和126 kV油纸绝缘套管试品,开展了长期带电试验,分析了2种故障下套管的产气特性。张国治等[83]以电流互感器为例研究了少油设备在不同局放强度下油面特征气体变化规律及其与油中溶解气体的关联特性,指出油面气体浓度能有效表征少油设备内部的局放缺陷。

1.2.4 压力特征

陈凌等[84]研究了故障产生的特征气体对套管内部压强的影响,发现H2和CO对压强增加的贡献最为显著。刘泰蔚等[85]提出了油纸绝缘套管取油口处压强的解析数学算法,并通过电热耦合仿真模型验证了该算法的准确性,同时发现油枕呼吸腔内空气压强占套管内部压强的76.9%。唐炬等[86]发现少油电力设备局部放电在早期对内部压力的影响较小,因此提出了基于压力和特高频的少油设备绝缘缺陷联合在线监测方法。

1.3 存在的问题

(1)油浸纸套管内绝缘在电、热单因素下的老化机理和老化特性已获得充分研究,但电-热联合作用下的老化机理尚不明确,局限于宏观可测量参数的拟合分析,需开展进一步研究。

(2)油浸纸套管内绝缘为多层绝缘纸(0.08~0.15 mm)堆叠而成,但目前绝大多数油纸绝缘模型均为1~3 mm的绝缘纸板,绝缘纸和绝缘纸板的材料组成相同,均以木浆为原料,由纤维素、半纤维素、木质素等组成,并且纤维素为主要成分。绝缘纸板和绝缘纸分别构成的油纸绝缘系统的电热老化、绝缘失效的机理相同,老化产物相同,但进行量化分析时可能出现不同,比如绝缘失效的临界条件和老化产物释放速率等,需要进一步研究多层绝缘纸堆叠的放电模型。

(3)现有研究多通过针-板等放电模型和小容量试验套管进行老化试验研究,超特高压油浸纸套管内部绝缘在高电压、大电流工况下的老化特性需要进一步研究。

(4)目前可用于评估套管油纸绝缘老化状态的方法有局部放电检测、介电响应检测、油中溶解气体检测等,单一检测方法的适用性、可靠性均有限制,需要进一步研究多种检测手段结合的老化状态评估方法。

2 油浸纸套管内部故障监测技术

超特高压套管故障所引发的损失明显高于常规等级的套管设备,更容易导致充油设备发生爆燃。统计数据显示,50%左右的电力变压器爆炸和火灾事件可归因于OIP套管的故障问题[87]。因此,有关OIP套管故障监测技术的研究是当前超特高压设备故障防爆研究的重点方向之一,根据监测量的种类可划分为电量监测、非电量监测以及多参量监测三大类。

2.1 电量监测

电量监测通过检测电气信号或参数,能够有效评估套管的绝缘状态和电气性能。目前常用的电量监测方法包括中性点监测、介质损耗(电容量)监测和局部放电监测。中性点监测方法由于三相电压不完全平衡、响应量极小等原因,实际情况下的误差较大,监测灵敏度不够。

2.1.1 局部放电监测

局部放电是指在电力设备内部,由于绝缘介质中存在电场强度过高的区域(如气隙、裂缝等),导致部分区域发生放电现象。虽然放电产生的能量较小,但长时间存在会对绝缘材料产生破坏。而局部放电监测则是通过检测电力设备内部产生的局部放电信号,来判断绝缘状态的好坏。

Zhang等[88]提出了一种组合式局部放电在线监测方法,该方法结合了压力监测与特高频(ultra-high frequency,UHF)技术用于无油及少油设备绝缘状态的在线监测。其中,UHF用于实时捕捉局部放电的特征信号,而压力监测则用于评估绝缘累积恶化程度。实验验证表明,该方法在识别非金属绝缘间隙泄漏电磁波频谱及探究缺陷累积与压力变化关系上展现出有效性,揭示了局部放电初期压力波动特性以及后期非线性增长的趋势。

陈钜栋[89]基于35 kV及110 kV套管模型,理论分析了特高频信号在套管内的传播特性与衰减规律,并建立了多类型局部放电试验平台。采用主成分分析、极端随机树算法特征提取与支持向量机分类,实现了局部放电类型识别的高精度(约99%)诊断。进一步,通过时域波形分析结合Chan算法,实现了信号泄漏点的精确定位。

叶芃等[90]采用特高频法检测变压器套管潜伏性放电,建立模型与实验平台,提取16类时频域特征。局部线性嵌入算法在保证高准确率(>95%)下,特征维度降至3维,数据处理量减少81.25%。

脉冲电流法、特高频法和超声波法一直是电气设备局部放电检测方面的主要方法,在现场均得到了广泛的应用[91]。除此之外,化学检测法、光检测法等其他检测方法也处于快速发展中。脉冲电流法、特高频法和超声波法是目前主流的局放检测方法,其带电监测应用也较为成熟,但检测范围无法覆盖所有局部放电类型,存在检测盲点,因此,局放监测正由单一手段向多源融合发展,通过电-磁-声-化学等信息互补提升识别准确性与可靠性;面向油浸纸套管,还需结合其层状油纸主绝缘、端部高场区与运行工况特征,开展更具针对性的监测机理研究,进一步提升监测技术与装置的精度、鲁棒性和工程适用性。

2.1.2 介质损耗(电容量)监测

介质损耗监测法主要包括绝对法和相对法。绝对法是通过测量套管运行电压和末屏接地电流,再通过计算获得套管介质损耗和电容量。但是电压互感器二次测量误差、二次负荷等因素导致测量误差较大。为克服上述缺点,中外又先后提出了相对介损法,通过测量同一母线上两个或多个电容设备泄漏电流相角差或电容比值来判断套管状态,但该方法仍然受到电磁、气候环境等因素的制约。

董玉玺等[92]通过实时监测套管电容量和介损值,发现某500 kV主变B相套管介损异常增长,且高压介损测试进一步确认了其绝缘薄弱趋势,可有效预防变压器事故。研究表明,单相介损增长率达30%或更高,尤其三相中一相突变时,需停电测试;单相介损随电压明显上升或突变,则疑有绝缘缺陷。

刘佳林[93]提出了一种基于单相交流电压参考的分布式监测方法,结合谐波分析算法,实现对高压套管相对介损的精确测量。通过设计包含无源零磁通穿心互感器的监测装置,配合单片机控制及光纤传输技术,实现了对套管末屏电流信号的稳定提取与同步处理。该方法在无需严格同步测量条件下,能使准确率误差控制在±0.1%以内,但试验中并未考虑现场环境干扰的因素。

徐智皓[94]设计了基于基准相位法的变压器套管绝缘在线监测系统,利用谐波分析法优化介损算法,通过DSP与CAN2.0技术实现精准数据采集与传输。实地验证表明,该系统能可靠实时监测介质损耗因数。然而,在电网频率发生波动时,系统的同步采样性能易受影响,进而导致数据精度与稳定性下降,需要进一步改进算法。

近年来高精度高可靠性的“绝对法”测量套管介损因数和电容量的监测技术有了很大的进步和发展,并在超特高压套管上得到规模化应用。中国电力科学研究院牵头的团队研制了交、直流套管高精度高可靠性绝缘状态感知系统,实现了高压套管介损因数、电容量、末屏电流、局部放电特征等参量在线精确感知,现场介损测量误差为±(标准读数×1%+0.000 1),在世界上首次完成了特高压套管绝缘状态感知系统工程应用,相关成果在中国特高压工程中实现了规模化应用。

2.2 非电量监测

非电量监测则涵盖了温度监测、油中溶解气体分析、压力监测等多个维度。

2.2.1 温度监测

套管温度过高,可能会加速油纸绝缘的老化、降低绝缘性能,通过温度监测及时发现套管温度的异常,可以预防过热故障,避免绝缘失效导致爆燃事故。

Zhao等[95]提出一种基于红外图像与BRISK算法的变压器套管热故障在线检测系统,结合网络热像仪与云台,在110 kV变电站上实现了远程、实时在线监测和分析。

Wang等[96]提出了一种基于可逆变色材料的温度指示贴片,用于精确检测变压器套管气缸盖的热异常。

温度监测主要有温度传感器、红外图像、变色材料指示片3种测温方法。温度传感器测量能够提供连续、可量化的温度数据,适合在线趋势分析和阈值预警,但其监测结果依赖布点位置,空间覆盖有限,且在高压套管场景下安装与长期稳定性管理要求较高。红外图像测量具有非接触、覆盖范围大和定位直观的优势,便于现场快速发现外表面异常温升,但其测量准确性容易受发射率设定、环境气象和拍摄条件影响,对内部故障的定量反演能力相对有限。变色材料指示片具有成本低、部署方便和告警直观等特点,但通常难以提供高精度连续温度信息,受材料老化与环境因素影响较明显,因此更适合作为辅助监测手段。

2.2.2 油中溶解气体监测

韩丹丹等[97]提出油中溶解气体谱图时频特征分析法诊断油浸纸套管缺陷,该方法通过提取等效时间长度与等效频带宽度作为特征参量,构建时频特征值边界进行缺陷辨识。相比Duval三角形法,提高了诊断精度并减少误判。

杨昊等[98]针对变压器套管绝缘状态诊断中油中溶解气体小样本不平衡数据问题,提出了一种结合自适应综合过采样与粒子群优化反向传播神经网络的故障诊断方法。

套管属于少油设备,其内部油量较少,频繁取油会造成负压和缺油漏油问题,且少油设备内部油路不循环,无法安装传统的油色谱在线监测设备。

近年来,氢气单组分传感器由于反应速度快、尺寸小和成本低等优点,被用于套管油中溶解气体在线监测。陈刚等[99]提出了一种基于微机电系统(micro-electro-mechanical systems, MEMS)技术的钯合金氢气传感器,其结构尺寸小,非常适合套管工程化分布式应用。倪晨讯[100]研究了套管油中单氢气体含量的在线监测系统,选用薄膜氢气传感器实现无需脱气的直接检测,信号经数字化处理后通过有线通信上传至后台服务器,实现实时监测。氢气监测对于放电类故障的响应较好,对过热类故障的响应较差,因此需要联合温度监测或其他监测手段,且侵入式氢气传感器在长期运行中的可靠性问题需要进一步研究。

2.2.3 压力监测

套管内部一旦存在缺陷并引发放电或过热现象,会直接导致套管内部压力显著上升。当压力达到一定程度时,就可能发生爆燃。因此,压力监测是及时发现并预防潜在故障的重要手段。

曾帅[101]通过有限元分析揭示了放电性故障下套管内部压力瞬态分布的规律,并创新性地利用热还原法制备了基于纸载体的石墨烯压力传感器。该传感器被集成于故障压力分级报警系统中,展现出高灵敏度(15.6 kPa-1)、快速响应(130 ms)与恢复(160 ms)特性,以及优异的重复性和稳定性。但其有限元仿真模型是经过简化的,且传感器的材料选用对比较少以及在试验时仅考虑内部压力作用。

Ji等[102]提出了一种基于氟硅橡胶封装光纤光栅与环氧树脂外壳保护的无金属化光学压力传感器,其采用双光栅垂直布局设计,实现了高灵敏度(15 pm/kPa)与宽量程(约0.2 MPa)的压力监测,并内置温度补偿机制,有效避免了变压器内部温升对测量精度的影响。通过优化内部敏感元件几何结构及光纤光栅参数,该传感器在量程缩减至1/5的同时,灵敏度显著提升达10倍,适用于油浸式电力设备的压力监测。

根据上述综述,针对油浸纸套管故障的各种电量和非电量监测技术对比如表1所示。

2.3 多参量监测

随着智能算法技术的不断进步,越来越多的学者聚焦于基于多维多参量的套管内部故障监测技术。此类方法一般涵盖对套管运行中的多种参数进行高频监测,同时运用前沿的智能算法对收集的数据进行深入分析,旨在尽早识别套管可能出现的故障,以便及时发出预警并制定合适的维护措施[103]。

Koch等[104]集成了变压器套管的电容、损耗因数与局部放电测量,利用超高频门控与幅频特性区分放电与噪声,该方法可精准至5 pF电容与0.1%损耗因数。

董王英[105]结合红外带电检测、电气试验及油色谱试验数据,提出了基于卷积神经网络的套管故障红外图像识别方法,显著提升了识别准确率。

Zhang等[106]设计并实现了一套针对变压器高压侧套管绝缘状态的多参量在线监测系统,监测量涵盖局部放电、相对介损、相对电容、氢气浓度、油温和油压等关键参数。

Liu等[107]设计的变压器套管末屏故障预警系统,实现了对变压器套管介损因数、电容、泄漏电流、母线电压及阻性电流等关键参数的连续稳定监测,通过参数变化趋势精准评估套管运行状态。

穆海宝等[108]设计实现了适用于现场应用的套管介损-电容-局放一体化宽频微型传感器和新型氢气温度-压力一体化非电量检测传感器,在此基础上研制了变压器套管多参量智能感知系统,实现了套管相对介损、相对电容量、局部放电、油中氢气含量、温度、压力的一体化测量。

张璐等[109]开发了基于油中溶解氢气、油压、油温、微水、介损、电容、局放多维参量复合感知的变压器套管智能监测系统,研制了集成钯镍合金氢气传感技术、压力感知技术、宽温域温度传感技术、痕量微水测量技术的四量融合微型传感器,开发了基于微电流检测技术的介损-电容-局放一体化传感器,实现了套管物理、化学、电气多参数的高精度在线监测,并在多座变电站挂网运行。

综上,套管内部故障监测技术的可用参数如表2所示。

2.4 存在的问题

对于局部放电监测,脉冲电流法、特高频法和超声波法已较为成熟,但为了使监测范围覆盖所有种类的放电形式,需要结合化学法、光学法等其他监测方法。化学法需要解决响应速度、检测成本的问题,光学法需要解决传感器植入的问题。

基于多种电参量、非电参量的套管多参量监测技术可以准确、可靠地识别套管内部的各种故障,是套管智能运维的重要基础。多参量监测技术已取得许多成果,但各参量与故障种类之间的映射关系尚不能定量,各参量之间的耦合关系需要进一步研究。伴随着新型电力系统的数字化进程,使用数字孪生技术对电力装备的全生命周期进行监测成为未来发展需求[110],需要在充分揭示套管内部故障机理的前提下,定量研究故障全过程特征参量的时空变化规律,给定多参量监测技术的预警阈值,建立套管的数字孪生模型,实现智能运维。

随着套管内部故障监测技术的快速发展,传感器自身的性能要求也成为新的挑战,具体体现在以下几个方面:①传感器的自供电技术,传感器与被监测设备之间的电磁影响;②严重或突发故障下传感器的可靠性;③传感器的标准化,提高传感器的通用性,进而推动多参量监测技术的标准化;④传感器的寿命评价、回收、更换问题。

3 油浸纸套管内部火花放电和电弧放电检测技术

油浸纸套管内部放电故障按严重程度可以大致划分为局部放电、火花放电和电弧放电。理想情况下,通过实时监测油纸绝缘老化状态并准确诊断绝缘缺陷,可以在极早期识别油浸纸套管的故障隐患,并主动采取措施避免故障发生。但在环境条件突变干扰检测设备或遭遇突发外部冲击等情境下,油纸绝缘可能会迅速失效,发生贯穿性电弧放电,因此也有学者研究了电弧放电起始前的火花放电阶段和电弧放电早期阶段的发展特征,希望通过检测火花放电或早期电弧来及时切断电源以减少故障能量,降低故障危害。

目前关于火花放电和电弧放电检测技术的研究基本是针对油浸式变压器的,中外基本没有开展针对油浸纸套管的相关研究。油浸式变压器和油浸纸套管的主绝缘均为油纸绝缘,二者的材料组成相同,放电机理有相似性,仿真和试验研究的思路相近,因此针对变压器的火花放电和电弧放电机理和检测技术对套管研究有参考价值。

3.1 油纸绝缘火花放电监测技术

油纸绝缘缺陷演化为电弧放电故障之前,大多数会经过严重火花放电的发展阶段,且严重火花放电过程一般有较为明显的特征信息,如果能准确识别火花放电,在发生贯穿性放电之前切断电源,则能避免高能电弧的产生。

符劲松[111]用针-板、柱-板、板-板等放电模型模拟了多种变压器内部放电故障并对声音信号进行提取分析,发现电晕放电和连续电弧放电的声音频谱都集中在500 Hz以内,且与时间分布无关,但火花放电的声音与发生的时间有很好的对应关系,频谱分布主要在1 000 Hz以内,呈现为包络线状的连续谱。

张安等[112]基于声音信号的频谱特征提出了一种箱变变压器内部火花放电故障诊断方法,并在35 kV箱变变压器上进行了验证试验。高久国等[113]用针-板和柱-板放电模型分别模拟尖端放电和沿面放电两种绝缘缺陷,监测电弧故障产生之前的严重火花放电阶段中多参量的变化规律,发现出现脉冲电流信号和特高频信号脉冲幅值增加、过零相位区间放电次数陡增和声信号主频明显下降的现象时,可以认为油纸绝缘处于电弧击穿前夕。

也有学者对火花放电产生的特征气体进行了研究,周秀等[114]提出C2H6、C2H4、C2H2可作为火花放电诊断辅助依据,其中C2H2常被认为是火花放电的特征气体[115-116]。但如2.2.2节所述,套管属于少油设备,无法安装传统的油色谱在线监测装置,若要通过特征气体监测火花放电,应当考虑对油面气体进行在线监测。现有的针对油纸绝缘火花放电的监测方法对比如表3所示。

3.2 油中电弧快速检测技术

油浸纸套管内部发生高能电弧故障后,快速检测故障并切除电源能大大降低故障能量,降低套管爆燃风险。中国在超特高压快速断路器的研制上取得了许多成果,例如中国电力科学研究院2024年研制了世界首台800 kV快速断路器,将开断时间从50 ms降至25 ms。断路器动作时间难以进一步缩短,因此许多学者致力于研究油纸电弧快速检测技术。

油浸式设备只有在内部发生高能电弧放电时,压力信号才会产生明显波动特征,因此将压力信号作为保护依据的可靠性更高。中外学者对油中电弧产生的压力信号特性开展了大量研究[117],研究方法主要分为仿真研究和试验研究两种,仿真研究是通过数值计算的方法研究产气量和压力波传递的时空变化规律,试验研究则是通过试验回路产生工频大电流电弧,然后监测试验过程中的压力信号。

仿真研究主要指油中电弧产气压力的动态仿真模型,包括流体力学仿真模型、声学仿真模型和TNT炸药等效仿真模型。流体力学仿真模型的计算量大,但仿真结果更准确[118-122]。声学仿真模型的计算量小,但准确性相对较低[123-125]。

试验研究按照工频大电流电弧的产生方法,可以分为电容电感串联谐振法[126-127]、发电机短路法[121,128-129]和脉冲电弧法[130]。

在对油中电弧产生的压力信号特性的充分研究基础上,部分学者提出基于压力信号的油中电弧故障检测方法。李博宇等[131]通过对针-板和柱-板放电模型的研究,发现电弧发展过程中的压力波动信号由3种频率的分量叠加而成,其中中频的周期受设备尺寸形状等外部条件影响较小,可以作为电弧故障的判据。贾云飞等[132]采用电容电感串联谐振法搭建了油中工频大电流电弧试验平台,平台原理图如图2所示。平台实现了压力波、光、电磁脉冲等多种关键电弧特性的测量,指出压力波、光、电磁脉冲3种信号有望应用于变压器内部短路电弧故障的快速检测。

3.3 存在的问题

关于火花放电的研究仅限于针-板等放电模型或小容量变压器,几乎没有针对油浸纸套管的火花放电特性研究。超特高压油浸纸套管的场强集中,散热条件差,实际工况下套管内部油纸绝缘的火花放电特性仍需进一步研究。

关于油中高能电弧的研究主要是对油浸式变压器油箱、分接开关油室和变压器升高座区域的仿真建模和试验研究,针对大容量油浸纸套管电弧故障的研究较少。油浸纸套管和油浸式变压器均为充油设备,具有一定的相似性,但套管属于少油类设备,具有场强集中、采用刚性密封结构、散热条件较差等特点,且几乎没有安装防爆装置,一旦内部发生高能电弧故障,套管爆燃风险极高且会进一步引发变压器故障,因此需要依据大容量油浸纸套管的工况特点开展相关研究。

现有油中电弧产气压力的动态仿真模型的准确性均依赖于油中电弧能量和产气量的准确计算,但现有研究往往通过经验值或保守估算来计算电弧产气量,用于充油设备的结构强度核验效果较好,但对于电弧故障的快速检测来说精度不够,需要进一步研究油中电弧的微观理化过程和宏观能量特性,优化电弧产气量的计算方法。

局部放电、火花放电、电弧放电之间的区分界线尚不明确,需要进一步研究油浸纸套管内部局部放电发展为高能电弧放电全过程的多种特征参数变化规律,提出火花放电、电弧放电的诊断阈值。

4 研究建议

中国大型风、光、水电基地电能外送的特高压输电通道覆盖多种复杂地理和气象条件,如高海拔(低气压,川渝海拔最高为4 700 m、云贵海拔超过5 000 m、藏电外送海拔超过5 000 m等)、高温、低温,套管内绝缘(液体、固体、固体-液体等复合绝缘)均受极端环境条件的影响。新型电力系统建设对极端条件下的超特高压套管运行稳定性、故障主动防御、风险预警提出了更高要求。构建“极端环境条件-多运行工况-套管内部绝缘失效风险”的风险评估体系,支撑极端环境条件下超特高压套管智能运维。具体研究建议如下。

(1)针对油纸绝缘老化机理和老化状态评估,研究重点是电-热联合作用机理及多层绝缘纸堆叠模型与传统针-板等放电模型在老化行为表征上的差异;难点在于复杂工况下宏观可测参量(介损/电容、局放、产气)与微观过程(载流子迁移、电荷积聚、化学反应)之间缺乏清晰、可验证的映射关系;未来应结合电荷分布试验/仿真/分子模拟,建立“真实工况多场耦合-微观反应路径-宏观可测参量”的统一老化机理模型。

(2)针对油浸纸套管内部故障监测,研究重点是提升单参量传感器在长期运行中的灵敏度与可靠性,提高多参量联合监测的故障诊断精度;难点是套管内部故障类型多样,各类故障对应的多参量监测判据仍不完善,且不同故障还可能并发或耦合出现,显著增加故障精准识别与定量诊断的难度;未来应重点开展超特高压油浸纸套管真型试验与长期挂网验证,在真实故障与并发故障工况下系统评估各类传感器的灵敏度、抗干扰性和长期稳定性,同步获取局放、介损/电容、油中(及油面)气体、温度与压力等多参量的时序演化规律,进而建立并校核可工程应用的多参量诊断判据与分级预警阈值。

(3)针对油浸纸套管内部火花放电与电弧放电检测,研究重点是“电弧放电-绝缘油产气-压力波传播”全过程机理的定量刻画;难点是大型充油设备的电弧故障试验实施难度大、试验成本和安全风险高,制约阈值校核与模型泛化能力;未来应开展超特高压大容量套管真型故障试验与多尺度仿真协同研究,获取关键暂态数据并反向校正模型参数,形成可验证、可迁移的电弧故障快速检测方法与分级预警阈值体系。

(4)建立超特高压油浸纸套管多参量综合监测系统。通过实时获取反映套管运行状态的多种电量和非电量参数,实现绝缘老化状态评估、早期故障监测和电弧故障快速检测等多项功能,并针对不同程度的故障采取主动防御措施,有效防止套管发生重大故障或爆燃事故,提升运行可靠性。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用
[1]

韩先才, 孙昕, 陈海波, 等. 中国特高压交流输电工程技术发展综述[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(14): 4371-4386, 4719.
[2]

Han Xiancai, Sun Xin, Chen Haibo, et al. The overview of development of UHV AC transmission technology in China[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(14): 4371-4386, 4719.
[3]

舒印彪, 赵勇, 赵良, 等. “双碳”目标下我国能源电力低碳转型路径[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(5): 1663-1672.
[4]

Shu Yinbiao, Zhao Yong, Zhao Liang, et al. Study on low carbon energy transition path toward carbon peak and carbon neutrality[J]. Proceedings of the CSEE, 2023, 43(5): 1663-1672.
[5]

郭剑波. 构建新型电力系统是实现能源转型、 达成“双碳”目标的有效途径[EB/OL]. 北京:国家电网报, (2021-09-09)[2025-11-24]. http://www.chinapower.com.cn/dww/jscx/20210909/101311.html.
[6]

Guo Jianbo. Building a new type of power system is an effective way to achieve energy transformation and achieve the “dual carbon” goal[EB/OL]. Beijing: State Grid News, (2021-09-09)[2025-11-24]. http://www.chinapower.com.cn/dww/jscx/20210909/101311.html.
[7]

黄道春, 范建斌, 王平, 等. 极端环境条件下输变电设备空气间隙绝缘特性研究现状及展望[J]. 高电压技术, 2023, 49(5): 1892-1906.
[8]

Huang Daochun, Fan Jianbin, Wang Ping, et al. Current status and future prospects of transmission and transformation equipment air gap insulation characteristics under extreme natural environmental conditions[J]. High Voltage Engineering, 2023, 49(5): 1892-1906.
[9]

李立浧, 罗兵, 董旭柱, 等. 高电压技术发展现状及展望[J]. 高电压技术, 2025, 51(8): 3682-3720.
[10]

Li Licheng, Luo Bing, Dong Xuzhu, et al. Advances and prospects of high voltage technology[J]. High Voltage Engineering, 2025, 51(8): 3682-3720.
[11]

国家能源局电力可靠性管理和工程质量监督中心. 2021年全国电力可靠性年度报告[EB/OL]. 北京: 国家能源局电力可靠性管理和工程质量监督中心, (2022-08-19)[2025-11-24]. https://prpq.nea.gov.cn/ndbg/8540.html.
[12]

National Energy Administration Power Reliability Management and Engineering Quality Supervision Center. 2021 national electric power reliability annual report[EB/OL]. National Energy Administration Power Reliability Management and Engineering Quality Supervision Center, (2022-08-19)[2025-11-24]. https://prpq.nea.gov.cn/ndbg/8540.html.
[13]

Liao W, Zhou L J, Wang D Y, et al. A diagnostic method for moisture intrusion fault in OIP bushing[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2020, 69(9): 7072-7081.
[14]

Tenbohlen H S, Jagers J, Bastos G. Transformer reliability survey[R]. Paris: CIGRE, 2015.
[15]

Abi-Samra N, Arteaga J, Darovny B, et al. Power transformer tank rupture and mitigation: a summary of current state of practice and knowledge by the task force of IEEE power transformer subcommittee[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2009, 24(4): 1959-1967.
[16]

Mikulecky A, Nguyen V N, Aznar A, et al. Transformer bushing reliability[R]. Paris: CIGRE, 2019.
[17]

应急管理部四川消防研究所. 某换流站火灾[EB/OL]. 应急管理部四川消防研究所, (2022-01-24)[2025-11-24]. https://www.scfri.cn/go-a1030.htm.
[18]

Sichuan Fire Research Institute of MEM. Fire at a converter station[EB/OL]. Sichuan Fire Research Institute of MEM, (2022-01-24)[2025-11-24]. https://www.scfri.cn/go-a1030.htm.
[19]

杨红. 李华兵:守护换流站安全的坚强卫士[EB/OL]. 中国电力网, (2021-04-26)[2025-11-24]. http://www.chinapower.com.cn/dww/dwrw/20210426/69372.html.
[20]

Yang Hong. Li Huabing: A strong guardian of converter station safety[EB/OL]. China Power Network, (2021-04-26)[2025-11-24]. http://www.chinapower.com.cn/dww/dwrw/20210426/69372.html.
[21]

许佐明, 胡伟, 罗晓庆, 等. 典型缺陷油浸纸套管绝缘劣化特性研究[J]. 高压电器, 2022, 58(5): 112-120.
[22]

Xu Zuoming, Hu Wei, Luo Xiaoqing, et al. Study on insulation degradation characteristics of oil impregnated paper bushing with typical defects[J]. High Voltage Apparatus, 2022, 58(5): 112-120.
[23]

廖瑞金, 杨丽君, 郑含博, 等. 电力变压器油纸绝缘热老化研究综述[J]. 电工技术学报, 2012, 27(5): 1-12.
[24]

Liao Ruijin, Yang Lijun, Zheng Hanbo, et al. Reviews on oil-paper insulation thermal aging in power transformers[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2012, 27(5): 1-12.
[25]

郭金明, 田树军, 卓浩泽. 绝缘油老化特性及诊断方法研究进展[J]. 绝缘材料, 2021, 54(8): 8-17.
[26]

Guo Jinming, Tian Shujun, Zhuo Haoze. Research progress in ageing characteristics and diagnostic methods of insulating oil[J]. Insulating Materials, 2021, 54(8): 8-17.
[27]

杜林, 王五静, 张彼德, 等. 基于ReaxFF场的矿物绝缘油热解分子动力学模拟[J]. 高电压技术, 2018, 44(2): 488-497.
[28]

Du Lin, Wang Wujing, Zhang Bide, et al. Molecular dynamics simulation of mineral insulating oil pyrolysis based on force field ReaxFF[J]. High Voltage Engineering, 2018, 44(2): 488-497.
[29]

Wang Z, Yi X, Huang J, et al. Fault gas generation in natural-ester fluid under localized thermal faults[J]. IEEE Electrical Insulation Magazine, 2012, 28(6): 45-56.
[30]

李剑, 姚舒瀚, 杜斌, 等. 植物绝缘油及其应用研究关键问题分析与展望[J]. 高电压技术, 2015, 41(2): 353-363.
[31]

Li Jian, Yao Shuhan, Du Bin, et al. Analysis to principle problems and future prospect of research on vegetable insulating oils and their applications[J]. High Voltage Engineering, 2015, 41(2): 353-363.
[32]

Xu Y, Qian S, Liu Q, et al. Oxidation stability assessment of a vegetable transformer oil under thermal aging[J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2014, 21(2): 683-692.
[33]

Duval M. Dissolved gas analysis: It can save your transformer[J]. IEEE Electrical Insulation Magazine, 1989, 5(6): 22-27.
[34]

廖瑞金, 冯大伟, 李金忠, 等. 绝缘油中糠醛稳定性的影响因素[J]. 高电压技术, 2018, 44(6): 1729-1734.
[35]

Liao Ruijin, Feng Dawei, Li Jinzhong, et al. Influential factors on stability of furfural in insulating oil[J]. High Voltage Engineering, 2018, 44(6): 1729-1734.
[36]

廖瑞金, 冯运, 杨丽君, 等. 油纸绝缘老化特征产物生成速率研究[J]. 中国电机工程学报, 2008(10): 142-147.
[37]

Liao Ruijin, Feng Yun, Yang Lijun, et al. Study on generation rate of characteristic products of oil-paper insulation aging[J]. Proceedings of the CSEE, 2008(10): 142-147.
[38]

向彬, 廖瑞金, 杨丽君, 等. 变压器矿物油中糠醛的稳定性研究[J]. 高电压技术, 2007(8): 85-87, 121.
[39]

Xiang Bin, Liao Ruijin, Yang Lijun, et al. Stability of furfural dissolved in transformer mineral oil[J]. High Voltage Engineering, 2007(8): 85-87, 121.
[40]

顾朝亮, 陈伟根, 邹经鑫, 等. 变压器油中溶解微量糠醛的激光拉曼光谱检测方法[J]. 电工技术学报, 2016, 31(20): 219-227.
[41]

Gu Zhaoliang, Chen Weigen, Zou Jingxin, et al. Detection of trace furfural dissolved in transformer oil using laser Raman spectroscopy[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2016, 31(20): 219-227.
[42]

宋睿敏, 王建新, 陈伟根, 等. 矿物油中糠醛液芯光纤增强拉曼光谱原位检测方法[J]. 电工技术学报, 2023, 38(24): 6828-6838.
[43]

Song Ruimin, Wang Jianxin, Chen Weigen, et al. Detection method for furfural dissolved in mineral oil based on liquid-core fiber enhanced Raman spectroscopy[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2023, 38(24): 6828-6838.
[44]

万福, 孙宏程, 李淑藩, 等. 电力装备运行状态参量拉曼光谱检测技术[J]. 高电压技术, 2025, 51(7): 3159-3179.
[45]

Wan Fu, Sun Hongcheng, Li Shufan, et al. Raman spectroscopy detection technology for operating state parameters of power equipment[J]. High Voltage Engineering, 2025, 51(7): 3159-3179.
[46]

万福, 李淑藩, 雷宇, 等. 不同绝缘油中糠醛拉曼光谱快速检测及检测限差异性影响因素[J]. 中国电机工程学报, 2025, 45(24): 9787-9796.
[47]

Wan Fu, Li Shufan, Lei Yu, et al. Rapid detection of furfural in different insulating oils by raman spectroscopy and factors affecting detection limits variability[J]. Proceedings of the CSEE, 2025, 45(24): 9787-9796.
[48]

Zainuddin H, Lewin P L, Mitchinson P M. Characteristics of leakage current during surface disharge at the oil-pressboard interface[C]// 2012 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. Montreal, QC: IEEE, 2012: 483-486.
[49]

Zainuddin H, Lewin P L, Mitchinson P M. Partial discharge characteristics of surface tracking on oil-impregnated pressboard under AC voltages[C]// 2013 IEEE International Conference on Solid Dielectrics (ICSD). Bologna: IEEE, 2013: 1016-1019.
[50]

张贺, 刘广振, 马小光, 等. 基于MCH-UNet的变压器树枝状放电碳痕精准分割[J]. 科学技术与工程, 2025, 25(26): 11193-11201.
[51]

Zhang He, Liu Guangzhen, Ma Xiaoguang, et al. Accurate segmentation of dendritic carbon trace of surface discharge in transformer based on MCH-UNet[J]. Science Technology and Engineering, 2025, 25(26): 11193-11201.
[52]

Dai J, Wang Z D, Jarman P. Creepage discharge on insulation barriers in aged power transformers[J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2010, 17(4): 1327-1335.
[53]

陈伟根, 杨剑锋, 凌云, 等. 变压器油纸绝缘沿面放电特性及其产气规律[J]. 重庆大学学报, 2011, 34(1): 94-99.
[54]

Chen Weigen, Yang Jianfeng, Ling Yun, et al. Surface discharge characteristics and gas generation law in oil-paper insulation of transformer[J]. Journal of Chongqing University, 2011, 34(1): 94-99.
[55]

薛阳. 油纸绝缘沿面放电的发展过程及其严重程度的表征[D]. 北京: 华北电力大学, 2011.
[56]

Xue Yang. The development of partial discharges along oil-pressboard interface and their severity indicators[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2011.
[57]

王伟, 薛阳, 程养春, 等. 变压器油纸绝缘沿面放电程度的诊断[J]. 高电压技术, 2011, 37(7): 1713-1718.
[58]

Wang Wei, Xue Yang, Cheng Yangchun, et al. Diagnosis of severity degree for power transformer oil-pressboard insulation surface discharge[J]. High Voltage Engineering, 2011, 37(7): 1713-1718.
[59]

李刚, 汪可, 张书琦, 等. 变压器油纸绝缘沿面放电缺陷发展特征及阶段识别方法[J]. 电网技术, 2018, 42(10): 3451-3458.
[60]

Li Gang, Wang Ke, Zhang Shuqi, et al. Evolution characteristics and stage recognition method of surface discharge defects of oil-paper insulation in transformer[J]. Power System Technology, 2018, 42(10): 3451-3458.
[61]

刘阳, 董明, 邢亚东, 等. 油纸绝缘沿面放电多物理信号发展规律及阶段特征[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(4): 1611-1622.
[62]

Liu Yang, Dong Ming, Xing Yadong, et al. Development law and stage characteristics of multi-physical signals of surface discharge in oil-paper insulation[J]. Proceedings of the CSEE, 2023, 43(4): 1611-1622.
[63]

江长明, 黄猛, 郝震, 等. 交流电压下油纸绝缘放电发展过程中电-磁-声特征参量的变化规律[J]. 高电压技术, 2024, 50(8): 3805-3813.
[64]

Jiang Changming, Huang Meng, Hao Zhen, et al. Variation of electrical-magnetic-acoustic characteristic parameters during the development of oil-pressboard insulation discharge under AC voltage[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(8): 3805-3813.
[65]

王辉, 李成榕, 贺惠民, 等. 温度对油纸绝缘沿面放电发展过程的影响[J]. 高电压技术, 2010, 36(4): 884-890.
[66]

Wang Hui, Li Chengrong, He Huimin, et al. Influence of temperature on developing processes of surface discharges in oil paper insulation[J]. High Voltage Engineering, 2010, 36(4): 884-890.
[67]

谢军, 律方成, 王永强, 等. 绝缘纸板老化对油纸绝缘沿面放电发展规律的影响[J]. 电测与仪表, 2016, 53(10): 87-92.
[68]

Xie Jun, Lü Fangcheng, Wang Yongqiang, et al. The influence of pressboard aging on oil-paper insulation surface discharge development law[J]. Electrical Measurement & Instrumentation, 2016, 53(10): 87-92.
[69]

李元, 张冠军, 梁钰, 等. 不同热老化程度下油纸绝缘沿面放电发展特性[J]. 高电压技术, 2017, 43(3): 923-930.
[70]

Li Yuan, Zhang Guanjun, Liang Yu, et al. Evolutionary characteristics of surface discharge within oil-paper insulation under different thermally aged conditions[J]. High Voltage Engineering, 2017, 43(3): 923-930.
[71]

王永强, 仲钊, 谢军, 等. 温度对不同老化程度的绝缘纸板沿面放电的影响[J]. 高电压技术, 2017, 43(8): 2724-2732.
[72]

Wang Yongqiang, Zhong Zhao, Xie Jun, et al. Influence of temperature on the surface discharge of insulating paperboard with different aging degrees[J]. High Voltage Engineering, 2017, 43(8): 2724-2732.
[73]

黎颖, 周欣, Werle P, 等. 不均匀电场中温度对油纸绝缘沿面放电特性的影响[J]. 绝缘材料, 2018, 51(6): 66-71.
[74]

Li Ying, Zhou Xin, Werle P, et al. Effect of temperature on surface discharge characteristics of oil-pressboard insulation in non-uniform electric field[J]. Insulating Materials, 2018, 51(6): 66-71.
[75]

于瑞, 高波, 周芃, 等. 不同曲率下针-板沿面放电模型白斑发展过程及放电特性[J]. 高电压技术, 2020, 46(4): 1387-1395.
[76]

Yu Rui, Gao Bo, Zhou Peng, et al. Development process and discharge characteristics of white marks on the pressboard surface in needle-plane model under different curvatures[J]. High Voltage Engineering, 2020, 46(4): 1387-1395.
[77]

陈曦, 王悠, 江天炎, 等. 油纸绝缘沿面放电及发展机理[J]. 现代电力, 2015, 32(3): 88-94.
[78]

Chen Xi, Wang You, Jiang Tianyan, et al. Study on the mechanism of surface discharge in oil paper insulation[J]. Modern Electric Power, 2015, 32(3): 88-94.
[79]

陈刚, 黄正勇, 段瑜, 等. 基于不同油纸介电常数配比的油纸沿面放电仿真[J]. 电工技术学报, 2020, 35(S2): 620-628.
[80]

Chen Gang, Huang Zhengyong, Duan Yu, et al. Simulation of surface discharge based on the different ratio of dielectric constants of oil and papers[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2020, 35(S2): 620-628.
[81]

李元, 穆海宝, 邓军波, 等. 正极性纳秒脉冲电压下变压器油中流注放电仿真研究[J]. 物理学报, 2013, 62(12): 334-344.
[82]

Li Yuan, Mu Haibao, Deng Junbo, et al. Simulational study on streamer discharge in transformer oil under positive nanosecond pulse voltage[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(12): 334-344.
[83]

Wang Z M, Xu H Y, Zhou Y, et al. Numerical modeling of positive streamer propagation in alternative natural ester and traditional naphthenic oil under sub-microsecond pulsed voltages[J]. Journal of Physics D: Applied Physics, 2023, 56(34): 344004.
[84]

Sun A B, Huo C, Zhuang J. Formation mechanism of streamer discharges in liquids: a review[J]. High Voltage, 2016, 1(2): 74-80.
[85]

李显东, 何桦, 肖天飞, 等. 液相扰动对水中预击穿过程的影响[J]. 中国电机工程学报, 2022, 42(10): 3846-3854.
[86]

Li Xiandong, He Hua, Xiao Tianfei, et al. Influence of liquid phase disturbance on underwater pre-breakdown process[J]. Proceedings of the CSEE, 2022, 42(10): 3846-3854.
[87]

王开正, 王帅旗, 俞瑞龙, 等. 基于气液两相及光电离的酯基绝缘油流注放电模拟[J]. 电工技术学报, 2024, 39(21): 6896-6907.
[88]

Wang Kaizheng, Wang Shuaiqi, Yu Ruilong, et al. Simulation of ester based insulating oil streamer discharge based on gas-liquid two-phase and photoionization[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2024, 39(21): 6896-6907.
[89]

唐炬, 朱黎明, 麻守孝, 等. 绝缘油中悬移气泡局部放电特性[J]. 高电压技术, 2010, 36(6): 1341-1346.
[90]

Tang Ju, Zhu Liming, Ma Shouxiao, et al. Characteristics of suspended and mobile microbubble partial discharge in insulation oil[J]. High Voltage Engineering, 2010, 36(6): 1341-1346.
[91]

张宁, 刘士利, 郝建, 等. 变压器油中气泡杂质相局部放电特性研究综述[J]. 电工技术学报, 2023, 38(10): 2757-2776.
[92]

Zhang Ning, Liu Shili, Hao Jian, et al. Review on partial discharge characteristics of bubble impurity phase in transformer oil[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2023, 38(10): 2757-2776.
[93]

姚雨杭, 陶霰韬, 于梦悦, 等. 含自由金属微粒流动变压器油的直流击穿特性[J]. 电工技术学报, 2023, 38(S1): 157-167.
[94]

Yao Yuhang, Tao Xiantao, Yu Mengyue, et al. DC breakdown characteristics of flowing transformer oil contaminated by metallic particles[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2023, 38(S1): 157-167.
[95]

程林, 李兴兴, 唐炬, 等. 不同温度下含金属微粒的流动液体绝缘介质放电形成过程与机理分析[J]. 高电压技术, 2018, 44(9): 2917-2925.
[96]

Cheng Lin, Li Xingxing, Tang Ju, et al. Discharge process and its mechanism analysis in flowing liquid dielectric containing metal particles at different temperatures[J]. High Voltage Engineering, 2018, 44(9): 2917-2925.
[97]

Khayam U, Susilo A, Muslim J, et al. Partial discharge characteristics and dissolved gas analysis of vegetable oil[C]// Proceedings of 2014 International Symposium on Electrical Insulating Materials. Niigata City: IEEE, 2014: 330-333.
[98]

戴景琪, 刘鑫荣, 丛浩熹, 等. 稍不均匀电场下硫化亚铜对油纸绝缘局部放电影响机制[J]. 科学技术与工程, 2024, 24(33): 14270-14277.
[99]

Dai Jingqi, Liu Xinrong, Cong Haoxi, et al. Mechanism of the effect of copper sulfide on partial discharge of oil paper insulation under slightly uneven electric field[J]. Science Technology and Engineering, 2024, 24(33): 14270-14277.
[100]

李清泉, 王良凯, 王培锦, 等. 换流变压器油纸绝缘局部放电及电荷分布特性研究综述[J]. 高电压技术, 2020, 46(8): 2815-2829.
[101]

Li Qingquan, Wang Liangkai, Wang Peijin, et al. Review on partial discharge and charge distribution characteristics of oil-paper insulation in converter transformer[J]. High Voltage Engineering, 2020, 46(8): 2815-2829.
[102]

刘骥, 杨航, 张明泽, 等. 交直流复合电场-温度场下油纸绝缘内水分暂态分布规律研究[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(8): 3260-3273.
[103]

Liu Ji, Yang Hang, Zhang Mingze, et al. Research on moisture transient distribution in oil-paper insulation under AC/DC composite electric field and temperature field[J]. Proceedings of the CSEE, 2023, 43(8): 3260-3273.
[104]

尤玮光. 强电场下油纸绝缘载流子迁移过程的仿真研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2023.
[105]

You Weiguang. Simulation study on carrier transport process of oil paper insulation under high electric field[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2023.
[106]

李云鹏. 气泡在油纸绝缘中的分子积聚微观机制与迁移动力学过程研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2023.
[107]

Li Yunpeng. Study on molecular accumulation mechanism and migration dynamics of bubbles in oil paper insulation[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2023.
[108]

杨森鸿, 李原, 林思衍, 等. 直流电压下油纸绝缘纤维杂质迁移运动特性及动力分析模型[J]. 高电压技术, 2024, 50(4): 1714-1722.
[109]

Yang Senhong, Li Yuan, Lin Siyan, et al. Movement characteristics and kinetic analysis model of cellulose impurities in oil-paper insulation under DC voltage[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(4): 1714-1722.
[110]

高春嘉, 齐波, 陈聪聪, 等. 直流电场下变压器油隙间距对油中空间电场及界面电荷特性影响机理[J]. 中国电机工程学报, 2025, 45(5): 1980-1992.
[111]

Gao Chunjia, Qi Bo, Chen Congcong, et al. Influencing mechanism of oil gap spacing on space electric field in oil and oil-pressboard interface charge under dc electric field[J]. Proceedings of the CSEE, 2025, 45(5): 1980-1992.
[112]

刘道生, 崔车乐, 刘展鹏, 等. 基于分子动力学模拟的电-热耦合作用下改性纤维素纸的劣化微观机理[J]. 高电压技术, 2024, 50(12): 5378-5387.
[113]

Liu Daosheng, Cui Chele, Liu Zhanpeng, et al. Aging microscopic mechanism of modified cellulose paper under electro-thermal coupling based on molecular dynamics simulation[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(12): 5378-5387.
[114]

Tsuchie M, Kozako M, Hikita M, et al. Modeling of early stage partial discharge and overheating degradation of paper-oil insulation[J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2014, 21(3): 1342-1349.
[115]

姜良民, 殷守斌, 徐珂, 等. 变压器油纸绝缘电热联合老化机理研究[J]. 电网与清洁能源, 2022, 38(5): 86-94.
[116]

Jiang Liangmin, Yin Shoubin, Xu Ke, et al. A study on the electrical-thermal aging mechanism of oil-paper insulation in transformers[J]. Power System and Clean Energy, 2022, 38(5): 86-94.
[117]

范舟, 陈伟根, 杨定坤, 等. 油纸绝缘不同老化的微观特征分析研究[J]. 中国测试, 2019, 45(12): 56-61.
[118]

Fan Zhou, Chen Weigen, Yang Dingkun, et al. Analysis of microscopic characteristics of different oil-paper insulation aging[J]. China Measurement & Test, 2019, 45(12): 56-61.
[119]

黄明亮. 电热复合应力下的油纸绝缘老化特性研究[D]. 福州: 福州大学, 2018.
[120]

Huang Mingliang. Study on aging characteristics of oil-paper insulation under combined electrical and thermal stresses[D]. Fuzhou: Fuzhou University, 2018.
[121]

沈殷和. 油纸绝缘X-蜡产生过程和影响因素研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2021.
[122]

Shen Yinhe. Production process and influencing factors of X-wax in oil-paper insulation[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2021.
[123]

沈殷和, 齐波, 林元棣, 等. X-蜡生成过程中自由基产生的分子动力学仿真[J]. 电力工程技术, 2021, 40(1): 142-146.
[124]

Shen Yinhe, Qi Bo, Lin Yuandi, et al. Molecular dynamics simulation of free radical generation during X-wax generation[J]. Electric Power Engineering Technology, 2021, 40(1): 142-146.
[125]

王云佳. 油纸层叠绝缘中局部放电机理研究[D]. 保定: 华北电力大学, 2019.
[126]

Wang Yunjia. Study on partial discharge mechanism in laminated oil-paper insulation[D]. Baoding: North China Electric Power University, 2019.
[127]

陈远虎. 典型缺陷下油浸纸套管局部放电发展特性及缺陷识别研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2020.
[128]

Chen Yuanhu. Research on partial discharge development characteristics and defect recognition of oil-impregnated paper bushing under typical defects[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2020.
[129]

郎光娅. 低温下油纸绝缘套管局部放电发展规律及识别方法研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2021.
[130]

Lang Guangya. Study on partial discharge development law and identification method of oil-paper insulated bushings at low temperature[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2021.
[131]

宫文秀. 油纸电容式套管典型缺陷的局部放电特性与识别研究[D]. 济南: 山东大学, 2021.
[132]

Gong Wenxiu. Research on partial discharge characteristics and identification of typical defects in oil-impregnated paper capacitance bushing[D]. Jinan: Shandong University, 2021.
[133]

曾梓鹏. 高压频域介电谱测量装置的研制[D]. 北京: 华北电力大学, 2019.
[134]

Zeng Zipeng. Development of a high-voltage frequency domain dielectric spectroscopy measuring device[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2019.
[135]

简政, 郝建, 刘清松, 等. 典型缺陷油纸绝缘套管的高压频域介电和局部放电特性差异[J]. 高电压技术, 2022, 48(10): 4113-4123.
[136]

Jian Zheng, Hao Jian, Liu Qingsong, et al. Difference analysis of high-voltage frequency domain dielectric and partial discharge characteristics of oil-paper insulation bushings with typical defects[J]. High Voltage Engineering, 2022, 48(10): 4113-4123.
[137]

闫婷. 油纸绝缘劣化的高压介电谱特征研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2023.
[138]

Yan Ting. Characterization of high voltage dielectric spectrum of oil-paper insulation degradation[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2023.
[139]

国家能源局. 变压器油中溶解气体分析和判断导则: DL/T 722-2014[S]. 北京: 中国电力出版社, 2015.
[140]

National Energy Administration. Guide to the analysis and the diagnosis of gases dissolved in transformer oil: DL/T 722-2014[S]. Beijing: China Electric Power Press, 2015.
[141]

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 绝缘套管油为主绝缘(通常为纸)浸渍介质套管中溶解气体分析(DGA)的判断导则: GB/T 24624-2009[S]. 北京: 中国电力出版社, 2009.
[142]

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. Insulated bushings- guide for the interpretation of dissolved gas analysis (DGA) in bushings where oil is the impregnating medium of the main insulation (generally paper): GB/T 24624-2009[S]. Beijing: China Electric Power Press, 2009.
[143]

张毅涛. 油纸绝缘套管典型缺陷放电及产气规律研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2021.
[144]

Zhang Yitao. Study on discharge and gas generation characteristics of typical defects in oil-impregnated paper bushing[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2021.
[145]

张璐, 孙蕾, 韩彦华, 等. 不同缺陷下油纸绝缘套管中氢气生成特性研究[J]. 电网与清洁能源, 2021, 37(7): 44-50, 57.
[146]

Zhang Lu, Sun Lei, Han Yanhua, et al. Hydrogen generation characteristics of the oil paper insulated bushing with different inside defects[J]. Power System and Clean Energy, 2021, 37(7): 44-50, 57.
[147]

刘琴, 谢雄杰, 胡伟, 等. 油绝缘典型电极放电产气特性对比分析[J]. 中国电力, 2021, 54(12): 186-194.
[148]

Liu Qin, Xie Xiongjie, Hu Wei, et al. Comparative analysis on discharge gas production characteristics of typical electrodes with oil insulation[J]. Electric Power, 2021, 54(12): 186-194.
[149]

刘琴, 罗晓庆, 谢雄杰, 等. 故障模拟油纸绝缘套管油中溶解气体变化特性[J]. 高压电器, 2026, 62(7): 182-192.
[150]

Liu Qin, Luo Xiaoqing, Xie Xiongjie, et al. Change characteristics of dissolved gas in oil of fault simulation OIP bushing[J]. High Voltage Apparatus, 2026, 62(7): 182-192.
[151]

张国治, 黄雅兰, 叶高翔, 等. 少油设备PD绝缘缺陷油面特征气体的变化特性[J]. 高电压技术, 2024, 50(3): 1281-1288.
[152]

Zhang Guozhi, Huang Yalan, Ye Gaoxiang, et al. Change characteristics of characteristic gas for oil surface under PD insulation defects in oilless equipment[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(3): 1281-1288.
[153]

陈凌, 苏长华, 吴晓晖, 等. 基于内部压强响应的变压器套管在线监测装置研制[J]. 高电压技术, 2020, 46(2): 569-575.
[154]

Chen Ling, Su Changhua, Wu Xiaohui, et al. Development of online monitoring device of transformer bushing based on inner pressure response[J]. High Voltage Engineering, 2020, 46(2): 569-575.
[155]

刘泰蔚, 谢雄杰, 罗晓庆, 等. 基于电热耦合的油纸绝缘套管内部压强变化特性[J]. 高电压技术, 2024, 50(8): 3636-3643.
[156]

Liu Taiwei, Xie Xiongjie, Luo Xiaoqing, et al. Internal pressure change characteristics of oil-impregnated paper bushing based on electro-thermal coupling[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(8): 3636-3643.
[157]

唐炬, 尹佳, 张晓星, 等. 基于压力和特高频的少油设备绝缘联合在线监测[J]. 高电压技术, 2020, 46(2): 546-553.
[158]

Tang Ju, Yin Jia, Zhang Xiaoxing, et al. On-line monitoring of insulation defects of oil-less equipment based on pressure and UHF[J]. High Voltage Engineering, 2020, 46(2): 546-553.
[159]

Ansari H T, Vahedi A. Assessing the moisture content of oil-impregnated paper bushings with a simple and fast method[J]. IET Electric Power Applications, 2024, 18(5): 517-526.
[160]

Zhang G Z, Zhang X X, He X R, et al. On-line monitoring of partial discharge of less-oil immersed electric equipment based on pressure and UHF[J]. IEEE Access, 2019, 7: 11178-11186.
[161]

陈钜栋. 基于特高频技术的变压器套管局部放电检测研究[D]. 南京: 南京航空航天大学, 2021.
[162]

Chen Judong. Research of partial discharge of transformer bushing based on ultra-high frequency technique[D]. Nanjing: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2021.
[163]

叶芃, 彭璐, 周迪, 等. 基于特征工程的变压器套管故障诊断研究[J]. 电力科学与工程, 2022, 38(11): 17-24.
[164]

Ye Peng, Peng Lu, Zhou Di, et al. Research on fault diagnosis of transformer bushing based on feature engineering[J]. Electric Power Science and Engineering, 2022, 38(11): 17-24.
[165]

李军浩, 韩旭涛, 刘泽辉, 等. 电气设备局部放电检测技术述评[J]. 高电压技术, 2015, 41(8): 2583-2601.
[166]

Li Junhao, Han Xutao, Liu Zehui, et al. Review on partial discharge measurement technology of electrical equipment[J]. High Voltage Engineering, 2015, 41(8): 2583-2601.
[167]

董玉玺, 解德英, 曾力, 等.500 kV变压器套管的在线监测与现场高压介损测量研究[J]. 高压电器, 2015, 51(3): 111-116.
[168]

Dong Yuxi, Xie Deying, Zeng Li, et al. Studies on online monitoring and onsite dielectric loss measurement of 500 kV transformer bushing[J]. High Voltage Apparatus, 2015, 51(3): 111-116.
[169]

刘佳林. 高压套管介质损耗在线监测装置研制[D]. 哈尔滨: 哈尔滨理工大学, 2021.
[170]

Liu Jialin. Development of online monitoring device for dielectric losses of high voltage bushing[D]. Harbin: Harbin University of Science and Technology, 2021.
[171]

徐智皓. 基于基准相位法的套管绝缘在线监测系统研究[D]. 广州: 广东工业大学, 2023.
[172]

Xu Zhihao. Research on online monitoring system of bushing insulation based on reference phase method[D]. Guangzhou: Guangdong University of Technology, 2023.
[173]

Zhao Z B, Xu G Z, Qi Y C, et al. An intelligent on-line inspection and warning system based on infrared image for transformer bushings[J]. Recent Advances in Electrical & Electronic Engineering (Formerly Recent Patents on Electrical & Electronic Engineering), 2016, 9(1): 53-62.
[174]

Wang M Q, Wu X B, Jiang N, et al. Study on the preparation and aging performance of temperature-indicating patch used for thermal defect detection of transformer bushing cylinder head[J]. Processes, 2024, 12(4): 736.
[175]

韩丹丹, 张亮, 邹梦. 气体谱图时频特征在OIP套管状态诊断中的应用[J]. 高压电器, 2022, 58(12): 177-182, 189.
[176]

Han Dandan, Zhang Liang, Zou Meng. Application of time-frequency characteristics of gas spectrogram in state diagnosis of OIP bushing[J]. High Voltage Apparatus, 2022, 58(12): 177-182, 189.
[177]

杨昊, 胡文秀, 张璐, 等. 基于ADASYN数据平衡化的PSO-BPNN变压器套管故障诊断[J]. 电力工程技术, 2024, 43(2): 170-178.
[178]

Yang Hao, Hu Wenxiu, Zhang Lu, et al. Fault diagnosis of transformer oil-paper bushings in PSO-BPNN algorithm based on ADASYN data balancing[J]. Electric Power Engineering Technology, 2024, 43(2): 170-178.
[179]

陈刚, 许广虎, 金铭, 等. 一种高压套管油中氢气在线监测装置设计及变电站分布式应用[J]. 电力系统装备, 2019(18): 218-219.
[180]

Chen Gang, Xu Guanghu, Jin Ming, et al. Design of high voltage bushing hydrogen monitoring device and distributed application of substation[J]. Electric Power System Equipment, 2019(18): 218-219.
[181]

倪晨讯. 套管油中单氢气体在线监测系统研究[J]. 电工技术, 2021(18): 131-132, 147.
[182]

Ni Chenxun. Research on online monitoring system of single hydrogen gas in casing oil[J]. Electric Engineering, 2021(18): 131-132, 147.
[183]

曾帅. 高压绝缘套管力场分布仿真与压力监测传感器研究[D]. 重庆: 重庆理工大学, 2022.
[184]

Zeng Shuai. Research on pressure monitoring sensor and simulation of force field distribution of high voltage insulating bushing[D]. Chongqing: Chongqing University of Technology, 2022.
[185]

Ji M, Huang M, Lü H M, et al. Metal-free optical pressure sensor with high sensitivity and extensive range[J]. CSEE Journal of Power and Energy Systems, 2024, 10(3): 1291-1300.
[186]

齐波, 张鹏, 张书琦, 等. 数字孪生技术在输变电设备状态评估中的应用现状与发展展望[J]. 高电压技术, 2021, 47(5): 1522-1538.
[187]

Qi Bo, Zhang Peng, Zhang Shuqi, et al. Application status and development prospects of digital twin technology in condition assessment of power transmission and transformation equipment[J]. High Voltage Engineering, 2021, 47(5): 1522-1538.
[188]

Koch M, Krüger M. A new method for on-line monitoring of bushings and partial discharges of power transformers[C]// 2012 IEEE International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis. Bali, Indonesia: IEEE, 2012: 1205-1208.
[189]

董王英. 基于多源检测数据的变压器套管故障诊断及状态评估技术[D]. 保定: 华北电力大学, 2022.
[190]

Dong Wangying. Transformer bushing fault diagnosis and state evaluation technology based on multi-source detection data[D]. Baoding: North China Electric Power University, 2022.
[191]

Zhang L, Zhao H X, Li Y, et al. Study on multi-parameter on-line monitoring system for transformer bushing[C]// 2020 Asia Energy and Electrical Engineering Symposium (AEEES). Chengdu: IEEE, 2020: 54-58.
[192]

Liu R, Zhang Z X, Feng Y, et al. Research on data technology in remote detection of transformer bushing end screen fault and design of early warning system[C]// 4th International Conference on Electronic Engineering and Informatics. Berlin: VDE, 2022: 1-5.
[193]

穆海宝, 赵浩翔, 张大宁, 等. 变压器油纸绝缘套管多参量智能感知技术研究[J]. 高电压技术, 2020, 46(6): 1903-1912.
[194]

Mu Haibao, Zhao Haoxiang, Zhang Daning, et al. Study on multi-parameter intelligent sensing technology for transformer oil-paper bushing[J]. High Voltage Engineering, 2020, 46(6): 1903-1912.
[195]

张璐, 王文森, 韩彦华, 等. 基于多维参量复合感知的变压器套管智能监测[J]. 高电压技术, 2022, 48(8): 2934-2944.
[196]

Zhang Lu, Wang Wensen, Han Yanhua, et al. Intelligent monitoring of transformer bushing based on multi-parameter compound sensing[J]. High Voltage Engineering, 2022, 48(8): 2934-2944.
[197]

杨帆, 郝翰学, 王鹏博, 等. 电力装备多物理场数值计算发展现状[J]. 高电压技术, 2023, 49(6): 2348-2364.
[198]

Yang Fan, Hao Hanxue, Wang Pengbo, et al. State of the art of multiphysics simulation technology for power equipment[J]. High Voltage Engineering, 2023, 49(6): 2348-2364.
[199]

符劲松. 基于可听声的变压器内部火花放电故障诊断研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2013.
[200]

Fu Jinsong. Diagnosis research on internal spark discharge fault of transformer based on audio signal[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2013.
[201]

张安, 罗琦, 申优, 等. 基于声音处理的箱变变压器内部火花放电故障诊断方法[J]. 工业加热, 2023, 52(5): 63-66, 76.
[202]

Zhang An, Luo Qi, Shen You, et al. Internal spark discharge fault diagnosis method of box transformer based on sound processing[J]. Industrial Heating, 2023, 52(5): 63-66, 76.
[203]

高久国, 王新伟, 熊军辉, 等. 油纸系统典型绝缘缺陷火花放电发展过程的多参量特征分析[J]. 高压电器, 2023, 59(8): 53-60.
[204]

Gao Jiuguo, Wang Xinwei, Xiong Junhui, et al. Multi-parameter characteristic analysis of spark discharge process of typical insulation defects in oil-paper system[J]. High Voltage Apparatus, 2023, 59(8): 53-60.
[205]

周秀, 刘宁波, 田天, 等. 油浸式绝缘系统放电故障下气-液两相特征气体变化规律研究[J]. 绝缘材料, 2024, 57(4): 115-121.
[206]

Zhou Xiu, Liu Ningbo, Tian Tian, et al. Research on characteristic gas changes law of gas-liquid two-phase in oil-immersed insulation system under discharge faults[J]. Insulating Materials, 2024, 57(4): 115-121.
[207]

王小朋, 王艳华, 李松原, 等. 多种检测技术在变压器火花放电中的应用[J]. 电工电气, 2023(8): 74-76.
[208]

Wang Xiaopeng, Wang Yanhua, Li Songyuan, et al. Application of multiple detection technologies in transformer spark discharge[J]. Electrotechnics Electric, 2023(8): 74-76.
[209]

孙健, 蓝东亮, 张晓明, 等. 一起500 kV变压器乙炔超标原因分析及处理[J]. 变压器, 2023, 60(4): 71-75.
[210]

Sun Jian, Lan Dongliang, Zhang Xiaoming, et al. Cause analysis and treatment of acetylene exceeding standard in a 500 kV transformer[J]. Transformer, 2023, 60(4): 71-75.
[211]

Muller S, Boiarciuc M P, Perigaud G. Protection of oil-filled transformer against explosion:numerical simulations on a 200 MVA transformer[C]// 2009 IEEE Bucharest PowerTech. Bucharest: IEEE, 2009: 1-8.
[212]

贾云飞, 汲胜昌, 李金忠, 等. 变压器油中工频电弧特性及变压器防爆研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2024, 44(7): 2910-2927.
[213]

Jia Yunfei, Ji Shengchang, Li Jinzhong, et al. Overview on the characteristics of power frequency arc in transformer oil and transformer explosion protection[J]. Proceedings of the CSEE, 2024, 44(7): 2910-2927.
[214]

Landis B, Brady R. Development of a fluid structure interaction tool for the study and prevention of transformer tank explosions[C]// IEEE PES T&D 2010. New Orleans, LA: IEEE, 2010: 1-8.
[215]

Dastous J B, Lanteigne J, Foata M. Numerical method for the investigation of fault containment and tank rupture of power transformers[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2010, 25(3): 1657-1665.
[216]

李金忠, 汪可, 任家帆, 等. 分接开关油室电弧故障压力传播过程研究[J]. 中国电机工程学报, 2022, 42(20): 7651-7658.
[217]

Li Jinzhong, Wang Ke, Ren Jiafan, et al. Study on pressure propagation process of arc fault in OLTC oil chamber[J]. Proceedings of the CSEE, 2022, 42(20): 7651-7658.
[218]

罗传仙, 田洪迅, 黄勤清, 等. 特高压大型充油设备电弧燃爆过程压力传播特性研究[J]. 爆破, 2023, 40(2): 217-222, 229.
[219]

Luo Chuanxian, Tian Hongxun, Huang Qinqing, et al. Research on pressure propagation characteristics of ultra-high pressure by large oil-filled equipment during arc explosion[J]. Blasting, 2023, 40(2): 217-222, 229.
[220]

闫晨光, 郝治国, 张保会. 基于压力特征的变压器数字式保护研究[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(24): 6405-6412.
[221]

Yan Chenguang, Hao Zhiguo, Zhang Baohui. Power transformer digital protection based on internal pressure characteristics[J]. Proceedings of the CSEE, 2015, 35(24): 6405-6412.
[222]

闫晨光, 郝治国, 张保会, 等. 电力变压器油箱形变破裂建模及仿真[J]. 电工技术学报, 2016, 31(3): 180-187.
[223]

Yan Chenguang, Hao Zhiguo, Zhang Baohui, et al. Modeling and simulation of power transformer tank deformation and rupture[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2016, 31(3): 180-187.
[224]

闫晨光, 张保会, 郝治国, 等. 电力变压器油箱内部故障压力特征建模及仿真[J]. 中国电机工程学报, 2014, 34(1): 179-185.
[225]

Yan Chenguang, Zhang Baohui, Hao Zhiguo, et al. Modeling and simulation of pressure characteristics of power transformer tanks’ internal faults[J]. Proceedings of the CSEE, 2014, 34(1): 179-185.
[226]

Tadokoro T, Kotari M, Ohtaka T, et al. Pressure rises due to arc under insulating oil in closed vessel-pressure fluctuation of depth direction in oil[J]. Electrical Engineering in Japan, 2018, 202(2): 43-53.
[227]

黎鹏, 阮江军, 黄道春, 等. 封闭容器内部短路燃弧爆炸压力效应计算[J]. 爆炸与冲击, 2017, 37(6): 1065-1071.
[228]

Li Peng, Ruan Jiangjun, Huang Daochun, et al. Pressure effect calculation of internal short-circuit arcing explosion in a closed container[J]. Explosion and Shock Waves, 2017, 37(6): 1065-1071.
[229]

刘泽洪, 卢理成, 周远翔, 等. 变压器升高座区域电弧故障与压力特性研究[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(13): 4688-4698.
[230]

Liu Zehong, Lu Licheng, Zhou Yuanxiang, et al. Research on pressure characteristics of AC turret on arc fault[J]. Proceedings of the CSEE, 2021, 41(13): 4688-4698.
[231]

种芝艺, 卢理成, 周远翔, 等. 充油密封容器内电弧对燃弧压力产生特性的影响[J]. 高电压技术, 2023, 49(9): 3887-3897.
[232]

Chong Zhiyi, Lu Licheng, Zhou Yuanxiang, et al. Effect on pressure generation characteristics by arc in oil-filled closed tank[J]. High Voltage Engineering, 2023, 49(9): 3887-3897.
[233]

李元, 王亚桢, 施沛澍, 等. 变压器油中脉冲电弧放电压力波的产生过程研究[J]. 高电压技术, 2024, 50(10): 4349-4357.
[234]

Li Yuan, Wang Yazhen, Shi Peishu, et al. Study on pressure wave generation in transformer oil by pulsed arc discharge[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(10): 4349-4357.
[235]

李博宇, 郝治国, 李斯盟, 等. 油浸式电力设备内部电弧引发的压力特征[J]. 高电压技术, 2023, 49(1): 198-206.
[236]

Li Boyu, Hao Zhiguo, Li Simeng, et al. Pressure characteristics of oil-immersed power equipment under internal arc[J]. High Voltage Engineering, 2023, 49(1): 198-206.
[237]

贾云飞, 贾双瑞, 罗迅, 等. 变压器内部电弧故障快速检测方法研究与对比[J]. 高电压技术, 2024, 50(5): 2158-2165.
[238]

Jia Yunfei, Jia Shuangrui, Luo Xun, et al. Research and comparison on rapid detection methods of transformer internal arc fault[J]. High Voltage Engineering, 2024, 50(5): 2158-2165.

基金资助

国家重点研发计划(2023YFB2407000)

PDF (3139KB)

47

访问

0

被引

详细
导航
相关文章

/

〈 〉

京ICP备05035734号-4
版权所有 © 《科学技术与工程》编辑部
地址： 北京市海淀区学院南路86号 《科学技术与工程》编辑部　邮编：100081
电话：(010)62118920 　E-mail：stae@vip.163.com
技术支持：北京玛格泰克科技发展有限公司 　
网站管理员登录