脈動(dòng)直流電壓下油紙絕緣電老化特性與雙變量威布爾失效模型研究.pdf

1、換流變壓器是高壓直流輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。與普通電力變壓器相比,換流變壓器的運(yùn)行工況更為嚴(yán)厲,導(dǎo)致?lián)Q流變壓器故障率高于普通電力變壓器。作者針對(duì)換流變壓器油紙絕緣可靠性評(píng)估的需要,對(duì)油紙絕緣脈動(dòng)直流電壓耐受特性、電老化過程中油紙絕緣空間電荷特性以及油紙絕緣失效模型三個(gè)方面的問題進(jìn)行了深入研究。主要研究內(nèi)容包括：
　?、賹?duì)油紙絕緣的脈動(dòng)直流電壓耐受特性及脈動(dòng)系數(shù)與溫度對(duì)油紙絕緣短時(shí)耐受電壓和失效時(shí)間的影響規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究。采用均勻升壓

2、法,在五個(gè)溫度下測(cè)量了油紙絕緣在脈動(dòng)直流、交流和直流電壓下的短時(shí)耐受電壓,結(jié)合油紙絕緣相對(duì)介電常數(shù)和體積電阻率隨溫度的變化規(guī)律,對(duì)脈動(dòng)直流電壓下油紙絕緣短時(shí)耐受電壓隨溫度變化的規(guī)律進(jìn)行了分析;采用恒壓法,測(cè)量了油紙絕緣在三種電壓下的失效時(shí)間,分析了油紙絕緣失效時(shí)間隨電壓和溫度的變化規(guī)律。測(cè)量結(jié)果表明,與交流和直流電壓相比,脈動(dòng)直流電壓下的油紙絕緣電老化特性具有顯著差異。
　?、谘芯苛擞图埥^緣在脈動(dòng)直流電壓下電老化過程中的空間電荷變

3、化特性。采用電聲脈沖法測(cè)量了電老化油紙?jiān)嚻穬?nèi)部空間電荷密度,分析了電老化油紙?jiān)嚻返目臻g電荷注入、累積、積聚和消散過程,研究了電老化時(shí)間和溫度對(duì)油紙?jiān)嚻房臻g電荷匯聚和消散特性的影響。試驗(yàn)與分析結(jié)果表明,電老化時(shí)間的增加和溫度升高,均會(huì)導(dǎo)致油紙?jiān)嚻穬?nèi)部電荷密度增加,溫度升高使得空間場(chǎng)強(qiáng)畸變更為嚴(yán)重。
　?、垩芯苛嗣}動(dòng)直流電壓下電老化油紙絕緣的空間電荷特征量及其變化規(guī)律,探究了油紙絕緣電老化特性。通過試品內(nèi)部空間電荷密度,計(jì)算并對(duì)比分析

4、了油紙絕緣空間電荷特征量隨老化時(shí)間和溫度變化的規(guī)律,提出了油紙絕緣空間電荷特征量與電老化特性相結(jié)合的分析方法,探究了老化時(shí)間和溫度對(duì)油紙絕緣電老化特性的影響機(jī)制。研究結(jié)果表明,電老化時(shí)間的延長加速油紙絕緣老化。溫度的升高增強(qiáng)了電場(chǎng)對(duì)油紙絕緣電老化特性的影響。
　?、芡ㄟ^分析油紙絕緣失效時(shí)間和失效場(chǎng)強(qiáng)威布爾分布的變化規(guī)律,提出了油紙絕緣多風(fēng)險(xiǎn)失效模型的構(gòu)建方法,建立了雙變量威布爾失效模型,分析了脈動(dòng)直流電壓下油紙絕緣電老化失效率的準(zhǔn)