變壓器油紙絕緣糠醛動(dòng)態(tài)平衡特性及繞組熱點(diǎn)絕緣老化評(píng)估方法.pdf

1、變壓器是電網(wǎng)的核心設(shè)備，其安全運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)的可靠供電意義重大。及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)變壓器絕緣系統(tǒng)老化狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)潛在的絕緣缺陷，可以為變壓器的運(yùn)行維護(hù)、檢修及置換提供可靠的依據(jù)。油中糠醛是目前廣泛采用的變壓器絕緣紙老化特征量，然而現(xiàn)有的基于油中糠醛的絕緣紙老化評(píng)估方法存在明顯的缺陷：給出的油中糠醛閾值過高，并且老化評(píng)估結(jié)果與變壓器真實(shí)老化狀況不符。
　　為改進(jìn)現(xiàn)有基于油中糠醛的絕緣紙老化評(píng)估方法的不足，本文首先分析了造成現(xiàn)有方

2、法存在缺陷的原因，然后針對(duì)這些原因分別進(jìn)行研究，采用理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方式，研究了不同溫度、水分和老化狀態(tài)下糠醛在油紙絕緣系統(tǒng)中的平衡分布比例，不同溫度和老化狀態(tài)下糠醛在油紙絕緣系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散過程及擴(kuò)散平衡時(shí)間，換油后油中糠醛含量的修正方法，以及絕緣紙纖維素鏈斷裂和糠醛生成的定量關(guān)系。綜合以上四點(diǎn)研究成果，提出了一種基于油中糠醛的變壓器繞組熱點(diǎn)絕緣老化評(píng)估方法，改進(jìn)了現(xiàn)有方法的不足。論文取得的主要?jiǎng)?chuàng)新性成果有：
　　①建

3、立了不同溫度、水分和老化狀態(tài)下油紙間糠醛平衡分布模型。以糠醛平衡實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究了溫度、水分和老化對(duì)糠醛在油紙間分布比例的影響，結(jié)果表明：溫度、絕緣含水量的升高以及絕緣老化程度的加深都會(huì)促使糠醛從絕緣紙向絕緣油遷移。計(jì)算了不同條件下糠醛在油紙間的平衡分布比例，在此基礎(chǔ)上通過多元線性回歸方法建立了油紙間糠醛平衡分布模型，基于該模型分析了糠醛分布對(duì)油中糠醛含量和絕緣紙老化評(píng)估的影響。
　?、诮⒘瞬煌瑴囟群屠匣癄顟B(tài)下的糠醛動(dòng)態(tài)擴(kuò)散模型

4、。以菲克第二定律為理論基礎(chǔ)，結(jié)合糠醛擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了糠醛在油紙系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散過程。研究了溫度和絕緣老化對(duì)糠醛動(dòng)態(tài)擴(kuò)散的影響，結(jié)果表明：溫度越高，絕緣老化越嚴(yán)重，則糠醛動(dòng)態(tài)擴(kuò)散速度越快，擴(kuò)散平衡時(shí)間越短。綜合溫度和老化的影響，建立了糠醛動(dòng)態(tài)擴(kuò)散模型，并給出了不同條件下的糠醛擴(kuò)散平衡時(shí)間。
　?、劢⒘藫Q油后油中糠醛含量的修正方法。以換油實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究了換油對(duì)油中糠醛含量和絕緣紙老化評(píng)估的影響，結(jié)果表明：換油后油中糠醛大量損失

5、，會(huì)給絕緣紙老化評(píng)估造成嚴(yán)重的干擾，且多次換油造成的糠醛損失和老化評(píng)估偏差具有積累效應(yīng)。對(duì)比換油前后油中糠醛含量的變化，建立了換油后油中糠醛含量的修正方法并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，使用該方法可以修正換油造成的油中糠醛損失。
　?、芙⒘嘶谟椭锌啡┑淖儔浩骼@組熱點(diǎn)絕緣老化評(píng)估方法。從理論上分析了絕緣紙老化過程中纖維素鏈的斷裂和糠醛的生成機(jī)理，得到了糠醛生成量與絕緣紙聚合度的定量關(guān)系。以此為基礎(chǔ)，結(jié)合油紙間糠醛平衡分布模型、糠醛動(dòng)態(tài)擴(kuò)散模型