電力變壓器油紙絕緣老化特性及機(jī)理研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備，在電力系統(tǒng)中處于極其重要的地位，保障大型電力變壓器運(yùn)行的可靠性對整個電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。油紙絕緣是變壓器壽命的決定因素，其在運(yùn)行過程中逐漸老化，承受短路電流電動力的能力緩慢降低，成為威脅設(shè)備及電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重大隱患。因此，通過實驗室加速老化試驗并結(jié)合現(xiàn)場實際，對油紙絕緣的老化特性和機(jī)理進(jìn)行研究，從而為變壓器絕緣狀態(tài)評估和壽命預(yù)測提供依據(jù)和參考，具有重要的學(xué)術(shù)和實際意義。 本文在總結(jié)國內(nèi)外

2、油紙絕緣老化研究成果的基礎(chǔ)上，分析了影響變壓器油紙絕緣老化主要因素的作用機(jī)理以及老化過程中常見化學(xué)特征量的變化原理。通過對變壓器油紙絕緣模型的加速熱老化試驗，研究了油紙絕緣老化過程中特征量隨老化時間的變化關(guān)系以及特征量之間的相互關(guān)系，討論了油紙絕緣的老化機(jī)理及其動力學(xué)原理，并對老化特征產(chǎn)物的生成速率進(jìn)行了分析，在本文試驗條件下,得到的主要結(jié)論有： 1、與普通硫酸鹽木漿紙相比較，Munksjio熱穩(wěn)定紙具有良好的熱穩(wěn)定性，其老化過

3、程中糠醛產(chǎn)量較低。在利用油中糠醛含量對油紙絕緣老化程度進(jìn)行估算時，必須考慮油、紙類型對糠醛含量的影響。變壓器油中糠醛含量的注意值應(yīng)根據(jù)其對應(yīng)的油紙絕緣類型制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 2、與25號變壓器油相比，BIOTEMP油具有較高的飽和水分含量，這導(dǎo)致了其快速的老化，對應(yīng)于較高的油酸值，可能會對變壓器內(nèi)部金屬部件造成嚴(yán)重的腐蝕；BIOTEMP油與常規(guī)硫酸鹽木漿紙組合時可以有效抑制油紙絕緣的老化，但與Munksio熱穩(wěn)定紙組合時無明顯效果

4、。 3、油紙絕緣老化過程中，絕緣紙纖維素長鏈的斷裂并不嚴(yán)格遵守隨機(jī)斷鏈的機(jī)理，絕緣紙的降解速率隨老化時間增加成指數(shù)遞減關(guān)系；而基于隨機(jī)斷鏈的動力學(xué)模型對降解速率在老化后期的減小趨勢考慮不夠，使用該模型對油紙絕緣剩余壽命進(jìn)行預(yù)測會出現(xiàn)偏小的數(shù)據(jù)。 4、處于老化中后期的油紙絕緣，初始老化程度低的油紙絕緣在進(jìn)一步老化中有相對較高的特征產(chǎn)物生成速率，而該生成速率隨油紙絕緣初始老化時間的增加呈近似指數(shù)下降趨勢，與纖維素絕緣紙降解過