變壓器油紙絕緣的頻域介電響應(yīng)特性與絕緣狀態(tài)評估方法研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中能量輸送和分配的核心設(shè)備。如何準(zhǔn)確評估變壓器絕緣的老化狀況，提高變壓器的安全運(yùn)行水平已成為電力部門亟待解決的技術(shù)難題?；诮殡婍憫?yīng)原理的頻域介電譜技術(shù)具有無損測量、操作簡便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，國內(nèi)外許多學(xué)者將其作為油浸式變壓器運(yùn)行狀況的現(xiàn)場評估工具，但目前僅限于對絕緣紙板水分含量和油電導(dǎo)率的評估，鮮見運(yùn)用于絕緣老化狀態(tài)現(xiàn)場評估的報告。探尋一種可應(yīng)用于現(xiàn)場的并且既能診斷變壓器主絕緣水分含量，又能評估絕緣老化狀態(tài)的新

2、方法或特征量，將具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。
　　 本文搭建了油紙絕緣熱老化和頻域介電響應(yīng)試驗平臺，設(shè)計了相關(guān)實驗，對影響油浸絕緣紙板頻域介電譜特性的油電導(dǎo)率、水分含量及老化狀態(tài)等各種因素展開定量分析，利用表征變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)的XY模型仿真研究了各影響因素下主絕緣系統(tǒng)頻域介電譜的變化規(guī)律，并根據(jù)XY模型仿真和頻域介電特征參量建立了評估主絕緣水分含量和老化狀態(tài)的流程，最后結(jié)合現(xiàn)場實例對該方法的有效性進(jìn)行驗證。論文取得的主要成果如

3、下：
　　 ①提出采用特征頻率處的介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)評估油浸紙板的水分含量和老化狀態(tài)的方法。根據(jù)水分和老化對油浸絕緣紙板tanδ影響的頻段范圍不同，通過建立不同特征頻率處tanδ與紙板絕緣狀態(tài)的指數(shù)函數(shù)經(jīng)驗公式來對其水分含量和老化狀態(tài)定量評估。
　　 ②研究利用“頻溫平移”的方法將不同溫度下油浸絕緣紙板的tanδ頻域譜平移到一條主曲線，并由單一溫度下的絕緣紙板的tanδ頻域譜和油電導(dǎo)率可推算出其他溫度下油紙主絕緣系

4、統(tǒng)的tanδ頻域譜，從而消除了溫度對測量結(jié)果的影響。
　　 ③利用XY模型建立了單層油浸絕緣紙板和變壓器主絕緣系統(tǒng)頻域介電譜的聯(lián)系。XY模型仿真結(jié)果表明：油電導(dǎo)率對主絕緣系統(tǒng)tanδ頻域譜的形狀有很大影響；幾何結(jié)構(gòu)、絕緣紙板水分含量對主絕緣系統(tǒng)tanδ頻域譜影響的頻帶寬度和變化規(guī)律均與油電導(dǎo)率有很大關(guān)系；絕緣油老化使主絕緣系統(tǒng)的tanδ頻域譜向高頻方向移動，絕緣紙老化使tanδ頻域譜在低頻部分增大，當(dāng)老化達(dá)到一定程度后，tanδ