氣泡和纖維素顆粒對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性影響研究.pdf

1、運(yùn)行中的電力變壓器會(huì)受到各種沖擊電壓的作用，是導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)變壓器絕緣故障的主要原因之一。氣泡和纖維素顆粒的存在將降低變壓器油的絕緣性能。氣泡和纖維素顆粒對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性影響研究對(duì)于掌握變壓器油絕緣的沖擊擊穿機(jī)理，獲得變壓器油間隙的沖擊擊穿特性具有重要的科學(xué)價(jià)值和工程實(shí)際意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了沖擊電壓波形對(duì)變壓器油間隙擊穿特性的影響。根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)搭建了一套基于固態(tài)開關(guān)的沖擊電壓發(fā)生器，可以產(chǎn)生滿足試驗(yàn)要求的多

2、種波形參數(shù)的沖擊電壓。采用波形參數(shù)分別為1.4/50μs，14/220μs，80/850μs和240/2400μs的四種正極性沖擊電壓對(duì)25＃礦物變壓器油中稍不均勻電場(chǎng)間隙進(jìn)行了沖擊試驗(yàn)，獲得了油間隙擊穿電壓和擊穿時(shí)間隨沖擊電壓波形參數(shù)的變化特性。⑵研究了纖維素顆粒含量水平對(duì)變壓器油沖擊擊穿特性的影響規(guī)律。通過對(duì)低、中、高三種纖維素顆粒物含量水平油間隙在4種沖擊波形下的擊穿試驗(yàn)，獲得了不同纖維素顆粒含量油間隙擊穿電壓的分布規(guī)律。對(duì)纖維素

3、顆粒在沖擊電壓和交流電壓作用下的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)，獲得了不同沖擊電壓波形下油中纖維素顆粒的運(yùn)動(dòng)和聚集特征，解釋了不同沖擊電壓波形及不同纖維素顆粒含量水平對(duì)油間隙擊穿特性的影響機(jī)理。建立了沖擊電壓下纖維素顆粒在油間隙中的動(dòng)力學(xué)數(shù)值模型，從理論上研究了纖維素顆粒在不同波形沖擊電壓下的動(dòng)力學(xué)行為，對(duì)比了電壓波形、顆粒大小對(duì)纖維素顆粒運(yùn)動(dòng)特性的影響。計(jì)算分析了沖擊電壓作用過程中，纖維素顆粒運(yùn)動(dòng)對(duì)間隙電場(chǎng)分布的影響。從纖維素顆粒的運(yùn)動(dòng)機(jī)制角

4、度，揭示了纖維素顆粒高含量水平下油間隙U50％在240/2400μs沖擊電壓下顯著降低的原因。⑶研究了變壓器油紙絕緣不同水分含量情況下的氣泡生成規(guī)律及氣泡存在對(duì)變壓器油間隙擊穿特性的影響。通過對(duì)2％、4％和6％三種水分含量紙板的氣泡生成模擬試驗(yàn)，獲得了快速升溫過程中各水分含量油浸紙板的氣泡生成起始溫度及氣泡生成后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)氣泡在沖擊電壓和直流電壓作用下的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)，獲得了不同沖擊電壓波形下油中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過對(duì)存在氣