基于頻域介電譜法的變壓器油紙絕緣老化特性研究.pdf

1、油紙絕緣作為油浸式電力變壓器內(nèi)部絕緣的主要組成部分，其絕緣性能的狀況直接與變壓器的使用年限息息相關(guān)。在變壓器服役時(shí)，油紙絕緣受到熱、機(jī)械、電等應(yīng)力作用易老化降解，導(dǎo)致絕緣紙聚合度下降，同時(shí)產(chǎn)生的水分、酸，導(dǎo)致銅組件受腐蝕產(chǎn)生銅類產(chǎn)物，絕緣紙聚合度的下降以及銅類產(chǎn)物的存在均會(huì)對(duì)油紙絕緣頻域介電譜產(chǎn)生關(guān)聯(lián)影響。研究這一關(guān)聯(lián)影響規(guī)律，對(duì)于利用頻域介電譜法實(shí)現(xiàn)油紙絕緣老化狀態(tài)準(zhǔn)確評(píng)估具有重要的參考價(jià)值。
　　搭建了油紙絕緣老化試驗(yàn)和頻域介

2、電譜測(cè)試平臺(tái)，深入研究了油紙絕緣老化過程中銅類產(chǎn)物的產(chǎn)生、擴(kuò)散規(guī)律，以及其對(duì)油紙絕緣工頻擊穿電壓的影響。研究發(fā)現(xiàn)，氧氣含量和老化溫度的升高均會(huì)導(dǎo)致油紙絕緣中銅類產(chǎn)物含量的增加。銅類產(chǎn)物產(chǎn)生后在絕緣紙中由靠近銅棒一側(cè)擴(kuò)散至遠(yuǎn)離銅棒一側(cè)。銅類產(chǎn)物的存在會(huì)導(dǎo)致油紙絕緣工頻擊穿電壓的降低，越靠近銅棒側(cè)的絕緣紙工頻擊穿電壓越低。
　　試驗(yàn)分析了水分和酸對(duì)油紙絕緣老化的加速作用及兩者在油紙絕緣老化過程中的擴(kuò)散分布機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明，水分和酸共

3、存于油紙絕緣體系中時(shí)比單獨(dú)存在時(shí)對(duì)油紙絕緣中絕緣紙的老化加速作用強(qiáng)的多。不同分子量的酸在油紙絕緣中產(chǎn)生后其在油紙間的平衡分布規(guī)律亦不同。
　　同時(shí)，測(cè)試分析了銅類產(chǎn)物及聚合度對(duì)油紙絕緣頻域介電譜的關(guān)聯(lián)影響規(guī)律。測(cè)試結(jié)果表明:當(dāng)油紙絕緣體系中存在銅類產(chǎn)物時(shí)，油紙絕緣復(fù)介電常數(shù)實(shí)部曲線會(huì)受到較小影響，虛部曲線和介質(zhì)損耗曲線將會(huì)受到較大的影響，尤其體現(xiàn)在中頻區(qū)。油紙絕緣體系中不含銅類產(chǎn)物的情況下，雙弛豫Cole-Cole模型即可較好擬合

4、體系的頻域介電譜測(cè)試值。當(dāng)油紙絕緣體系中存在一定量的銅類產(chǎn)物之后，體系中所存在的弛豫機(jī)制將發(fā)生變化，原中頻區(qū)的弛豫中心將產(chǎn)生分離，這時(shí)三弛豫Cole-Cole模型才能較好的擬合體系的頻域介電譜。絕緣紙聚合度的下降對(duì)油紙絕緣的復(fù)介電常數(shù)曲線并不產(chǎn)生直接的關(guān)聯(lián)性影響，而是通過影響老化產(chǎn)物（水分、小分子酸等）在油紙間的平衡分布情況，從而對(duì)油紙絕緣的復(fù)介電常數(shù)曲線形成一定的關(guān)聯(lián)性影響。在使用頻域介電譜法評(píng)估油紙絕緣中水分或小分子酸的含量時(shí)，應(yīng)當(dāng)