油紙絕緣柱板模型的沿面放電損傷特性研究.pdf

1、油紙絕緣介質(zhì)交界面是變壓器內(nèi)絕緣的薄弱之處，由此處引發(fā)的沿面放電威脅著變壓器的安全、可靠運行；且隨著油紙絕緣的老化，由沿面放電導致的變壓器絕緣失效概率增加。因此深入研究油紙絕緣介質(zhì)沿面放電的損傷特性，對于豐富油紙絕緣擊穿理論，開發(fā)新型耐局部放電絕緣材料，提高基于局部放電的絕緣故障診斷能力，從而從根本上抑制或減緩局部放電對絕緣材料的損傷，無疑具有重要理論意義和工程應(yīng)用前景。
　　在實驗室條件下模擬油紙絕緣實際預處理過程，并對預處理后

2、的油紙絕緣樣品開展了130℃熱老化試驗。其次，對柱板模型的油紙絕緣介質(zhì)沿面放電損傷過程進行了錄像；應(yīng)用 COMSOL軟件仿真了試品的電場分布；采用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）分析了油浸絕緣紙板損傷后的微觀形貌。最后，分析了不同老化階段的油紙絕緣樣品對沿面放電特性的影響，并針對老化后期的油紙絕緣樣品，應(yīng)用逐步升壓法，初步探究了沿面放電作用下的絕緣材料損傷與局部放電模式的關(guān)聯(lián)性。論文取得

3、的主要成果如下：
　　①研究獲得了油紙絕緣介質(zhì)沿面放電損傷的宏觀過程和損傷后的微觀形貌。從錄像視頻中分析了油紙絕緣表面―白煙‖、―白斑‖、碳痕等損傷形貌。從損傷后的紙板表面SEM結(jié)果得出，帶電粒子轟擊下纖維素鏈上有固體生成；纖維素鏈斷裂，形成―凹坑‖；―凹坑‖的逐漸擴大，成為了電樹枝生長的起點；最后電樹枝在絕緣紙板表面和層間方向同時發(fā)展，導致絕緣失效。
　?、贑OMSOL電場仿真結(jié)果，解釋了紙板表面的碳化痕跡；同時得出放電損

4、傷絕緣紙板形成局部缺陷后，在較低的場強下放電也能繼續(xù)發(fā)展。
　?、垩芯康贸隼匣笥图埥^緣交界面起始放電電壓降低，且損傷過程中，電樹枝在絕緣紙板表面和層間更容易發(fā)展。
　?、苎芯揩@得了老化后期的油紙絕緣介質(zhì)沿面放電損傷過程中的相位分布(Phase resolved partial discharge，PRPD)譜圖變化規(guī)律，根據(jù)PRPD譜圖特征將缺陷發(fā)展過程劃分為不同階段，并初步探究了沿面放電作用下的油紙絕緣介質(zhì)損傷與局部放電