油紙絕緣油中電場光纖導入式測量技術研究.pdf

1、換流變壓器的絕緣設計一直是特高壓直流輸電領域的關鍵問題之一。針對換流變壓器油紙絕緣結(jié)構(gòu)的設計，目前的研究多集中在不同運行工況下的電場仿真分析。但是，電場計算結(jié)果的有效性以及準確性缺乏有效的變壓器油中電場實測數(shù)據(jù)的驗證。密閉空間中的油紙絕緣結(jié)構(gòu)油中電場的測量技術研究一直是難點。目前，尚且沒有設備或傳感器可以導入充油密閉設備內(nèi)部開展電場測量。因此，木文開展了油紙絕緣結(jié)構(gòu)油中電場光纖導入式測量技術的研究，以期為換流變壓器油紙絕緣結(jié)構(gòu)的自主優(yōu)化

2、設計、仿真方法的校驗以及故障后的事故分析提供幫助。
　　本文通過光纖導入的方式，利用克爾電光效應的原理，制定了油中電場光纖導入式測量方案，并依據(jù)方案研制了可用于測量油紙絕緣結(jié)構(gòu)油中電場的測量裝置。該測量裝置主要包括:637nm半導體激光器、保偏光纖、準直器、起偏器、四分之一波片、檢偏器、耦合器、多模光纖、光電探測器和傳感器主體支架等組成部分。借助于保偏光纖和多模光纖，該電場測量裝置可以導入密閉充油設備內(nèi)部進行交直流復合電場測量。同

3、時，該電場測量裝置具有小尺寸，使用非金屬材料的優(yōu)點。該電場測量裝置的傳感器具有全封閉的結(jié)構(gòu)，從而可以防止變壓器油滲入傳感器內(nèi)部，避免傳感器內(nèi)的元器件被變壓器油腐蝕或損壞。通過試驗測試和測量誤差分析，該電場測量裝置測量油紙絕緣結(jié)構(gòu)油中電場的靈敏度達到直流電場0.6kV/mm，交流電場0.2kV/mm。在修正電場計算公式之后，直流電場最大相對測量誤差為4.08％，交流電場最大相對測量誤差為0.28％。在完成油中電場光纖導入式測量裝置的基礎上