換流變壓器油紙絕緣低溫擊穿特性.pdf

1、我國正在探討構建以“一極一道”為核心的全球能源互聯網，這就對大容量、遠距離的輸電網絡提出了更高的要求。直流輸電以其傳輸容量大、占地面積小、運行損耗低等優(yōu)點在高壓遠距離輸電中被廣泛使用。換流變壓器是高壓直流輸電網中的核心設備，與普通電力變壓器相比其閥側主絕緣承受著交直流復合電壓作用。目前特高壓換流變壓器仍采用油紙復合絕緣結構，其絕緣性能不僅與交直流復合電壓下的電場分布有關，同時還與含水率和溫度等運行條件密切相關?？紤]到換流變壓器在高寒地區(qū)

2、可能出現的運行故障，有必要對換流變壓器油紙絕緣的低溫擊穿特性進行深入研究，以保障其運行的可靠性。
　　本文首先搭建了低溫油紙介電參數測量系統，對-40℃～20℃溫度區(qū)間內不同含水率的變壓器油和浸油紙的相對介電常數和體積電阻率進行測量。研究結果表明:溫度和含水率對變壓器油和浸油紙相對介電常數的影響較小，但對體積電阻率的影響較大，由此導致浸油紙和變壓器油體積電阻率之比受溫度和含水率影響較大。結合典型油紙絕緣結構模型，推導了變壓器油和浸

3、油紙各自電場分布的表達式，通過數值計算得到了變壓器油和浸油紙中電場分布隨溫度和含水率的變化規(guī)律。
　　隨后，在試驗室搭建低溫交直流疊加擊穿試驗平臺，在此基礎上開展了-40℃～20℃溫度范圍內復合電場下含水率對變壓器油和浸油紙擊穿特性影響的試驗研究，并結合電場分布數值仿真結果對復合電場下油紙復合絕緣的低溫擊穿機理進行了分析。研究結果表明:不同直流分量下，不同含水率變壓器油和浸油紙的擊穿場強隨溫度的變化趨勢不同，這是溫度、含水率和直流