基于時(shí)域介質(zhì)響應(yīng)法的變壓器油紙絕緣水分含量研究.pdf

1、油浸式電力變壓器中水分對(duì)變壓器絕緣系統(tǒng)的電氣壽命和機(jī)械壽命有嚴(yán)重影響，且加速油紙絕緣材料老化，因此評(píng)估變壓器油紙絕緣中的水分含量對(duì)確保變壓器安全可靠運(yùn)行具有重要意義。時(shí)域介質(zhì)響應(yīng)法為評(píng)估變壓器油紙絕緣的老化狀態(tài)及微水含量提供了新的手段，是近年來備受關(guān)注的一種診斷變壓器油紙絕緣的新方法，現(xiàn)已由實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展到對(duì)變壓器的現(xiàn)場測量。目前尚無公認(rèn)的時(shí)域特征量能很好地表征油紙絕緣的極化特性，論文基于時(shí)域介質(zhì)響應(yīng)法提出了一種新的時(shí)域介質(zhì)響應(yīng)法的特征

2、量——極化電導(dǎo)率，建立了極化電導(dǎo)模型。搭建了油紙絕緣極化電導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測試了不同溫度和水分條件下油紙絕緣的極化電導(dǎo)率，并計(jì)算了油浸紙的極化電導(dǎo)率。結(jié)果表明油隙作為油紙絕緣極化特性的影響因素之一，在測試分析過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮。極化電導(dǎo)率隨溫度和水分增加而增大。極化電導(dǎo)率能很好地表征油紙絕緣的極化特性，與頻域響應(yīng)法特征量——復(fù)介電常數(shù)關(guān)系明確，為評(píng)估變壓器油紙絕緣狀態(tài)提供了一些新的思路和有益的參考。油紙絕緣微水?dāng)U散長期處于不平衡狀態(tài)，利

3、用油紙絕緣微水?dāng)U散穩(wěn)態(tài)分布曲線來間接獲得絕緣紙中微水含量的方法會(huì)有較大誤差。絕緣紙中微水分布可以通過費(fèi)克(Fick)第二擴(kuò)散定理獲得，微水分布的不均勻性產(chǎn)生了濃差極化。應(yīng)用極化電導(dǎo)率建立了油紙絕緣微水?dāng)U散暫態(tài)模型并通過微水?dāng)U散達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)極化/去極化電流特性進(jìn)行求解，得到了微水?dāng)U散暫態(tài)時(shí)極化/去極化電流特性，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的有效性。
　　 我國輸電線路電壓等級(jí)不斷提高，對(duì)變壓器絕緣系統(tǒng)提出了更高的要求，因此開展了納米改性油

4、紙絕緣的研究工作。制備了不同濃度的納米粒子變壓器油并通過交流擊穿電壓實(shí)驗(yàn)選取適當(dāng)濃度的納米變壓器油，測試了不同溫度和水分含量條件下普通油紙絕緣和納米油紙絕緣的極化/去極化電流特性。結(jié)果表明所建立的一般模型能較好的反映油紙絕緣不同溫度和水分條件下的極化/去極化電流特性;納米粒子的添加引入了新的極化機(jī)制，使油紙絕緣的極化/去極化電流增大。同時(shí)油紙絕緣的直流電導(dǎo)率亦增大，導(dǎo)致油紙絕緣的絕緣性能降低。
　　 水分含量與直流電導(dǎo)率有著密切