油紙絕緣老化的極化去極化電流法仿真及試驗研究.pdf

1、電力變壓器油紙絕緣的狀態(tài)評估一直是各電氣制造企業(yè)、電力公司和科研機構的重要研究課題，雖然相關的研究工作已經開展了很多年，并取得了以油中溶解氣體、糠醛含量、絕緣紙聚合度等判據來評估變壓器老化狀態(tài)的成果，但這些方法在實際操作中都存在著不同的缺點及局限性。極化去極化電流法作為一種基于時域介質響應理論的無損絕緣診斷技術，具有操作簡便、攜帶信息豐富等特點，特別適用于變壓器絕緣狀態(tài)的現場診斷。因此，研究極化去極化電流表征油紙絕緣老化狀態(tài)的方法及各老

2、化特征量與極化去極化電流的關系，為變壓器狀態(tài)評估提供依據和參考，具有重要的學術意義和實用價值。
　　本文首先設計了模擬變壓器油紙絕緣結構的繞組模型試品，并建立了相應的等效電路，通過仿真研究了變壓器油和絕緣紙的絕緣狀態(tài)對極化去極化電流的影響；然后進行了實驗室加速熱老化試驗及未老化試品的變溫試驗，通過測量試品在不同狀態(tài)下的極化去極化電流，研究了老化、溫度對極化去極化電流的影響，分析了等效電路及電導率、極化時間常數等時域特征參數隨老化和

3、溫度的變化規(guī)律；最后運用了灰色系統(tǒng)理論，結合試驗數據建立了用于判斷試品老化狀態(tài)的灰色關聯診斷模型。取得的主要研究成果如下：
　?、僭嚻返刃щ娐返淖钚r間常數分支、最大時間常數分支及絕緣電阻能分別模擬變壓器油、絕緣紙及試品整體的絕緣狀態(tài)；在不同老化程度、不同測試溫度下，模型各支路參數會發(fā)生相應的改變，能很好地反映老化和溫度對試品極化去極化電流的影響。
　?、跇O化去極化電流的幅值會隨著老化程度的不同而變化，但其易受水分的影響，當

4、試品水分含量較大時會覆蓋老化程度對電流幅值的影響；在排除水分的影響后，可根據絕緣紙電導率與聚合度的函數關系評估試品的老化狀態(tài)。
　?、蹨囟戎饕绊懺嚻返碾娏鞣?、電導率及極化時間常數等參數，并使極化去極化電流出現整體平移的現象。通過定義的時間平移因子及幅值平移因子，可將任意溫度下的去極化電流平移到參考溫度下，消除溫度的影響。
　　④選用9個時域特征量根據加速熱老化試驗數據構造了試品的標準狀態(tài)模式表，建立了基于時域介質響應的灰