基于回復電壓初始斜率特征量診斷變壓器油紙絕緣狀態(tài)的研究.pdf

1、變壓器作為電力系統(tǒng)中重要的電力設備，獲取其絕緣狀態(tài)對保證其安全運行具有重要意義，而傳統(tǒng)的化學診斷方法存在各種不足，基于介電響應理論的回復電壓法具有快速、準確、無損測量等優(yōu)點而被廣泛應用于介質的狀態(tài)診斷。目前許多學者已廣泛研究了回復電壓特征量中電壓峰值、主時間常數(shù)等特征量變化規(guī)律，但對區(qū)分油紙絕緣介質受潮和老化狀態(tài)的研究較少，而且目前也沒有很好的特征量能準確有效的對介質受潮和老化狀態(tài)進行區(qū)分。變壓器油紙絕緣介質在電場作用下長時間運行后會出

2、現(xiàn)老化現(xiàn)象，由此導致介質內部分子健斷裂及結構破壞，在電場作用下呈現(xiàn)出夾層極化和界面極化等，極化時間約為0.1s到數(shù)小時，因而為緩慢極化；而絕緣介質暴露在空氣中后會發(fā)生受潮現(xiàn)象，主要是水分進入絕緣介質內部，在電場作用下水分子自身形成偶極矩而呈現(xiàn)出偶極子轉向極化，極化時間約為10-6s到10-2s，因而為快速極化。由于緩慢極化和快速極化的極化時間存在較大的差別，因此研究不同極化時間下的回復電壓特性可以分別研究緩慢極化和快速極化，進而研究介質

3、的老化和受潮狀態(tài)。由此本文提出并定義充電時間1000s，放電時間1s時的回復電壓初始斜率與峰值電壓的比值為Sr1，反映絕緣介質的快速極化狀態(tài)，即受潮狀態(tài)；定義了充放電時間比2:1時峰值電壓的初始斜率與電壓峰值比為Sr2，反映絕緣介質的緩慢極化狀態(tài)，即老化狀態(tài)。
　　本文在提出回復電壓初始斜率與峰值電壓比的基礎上，通過試驗測量進行分析。首先制備出試驗樣品，然后搭建變壓器油紙絕緣介質的物理模型，并通過近似線性化的方法得到回復電壓初始斜

4、率dU/dt特征量。基于VB編程，開發(fā)了一個自動測量系統(tǒng)，實現(xiàn)對6517B靜電儀測量回復電壓的自動控制。通過與RVM5461回復電壓測試儀測量的數(shù)據(jù)進行比較，驗證了本文所采用的系統(tǒng)測量測得回復電壓初始斜率與峰值電壓比特征量的準確性。分析試驗結果發(fā)現(xiàn)，老化及受潮樣本的主時間常數(shù)不可以用來區(qū)分絕緣介質的受潮和老化狀態(tài)。根據(jù)本文所提出的初始斜率峰值比指標，通過實驗測量數(shù)據(jù)分析可知，當油紙絕緣介質的老化程度相同時，隨著介質中水分含量的增加，特征