基于頻域介電譜法的變壓器油紙絕緣老化特性研究.pdf

1、油紙絕緣作為油浸式電力變壓器內(nèi)部絕緣的主要組成部分，其絕緣性能的狀況直接與變壓器的使用年限息息相關(guān)。在變壓器服役時，油紙絕緣受到熱、機械、電等應(yīng)力作用易老化降解，導(dǎo)致絕緣紙聚合度下降，同時產(chǎn)生的水分、酸，導(dǎo)致銅組件受腐蝕產(chǎn)生銅類產(chǎn)物，絕緣紙聚合度的下降以及銅類產(chǎn)物的存在均會對油紙絕緣頻域介電譜產(chǎn)生關(guān)聯(lián)影響。研究這一關(guān)聯(lián)影響規(guī)律，對于利用頻域介電譜法實現(xiàn)油紙絕緣老化狀態(tài)準(zhǔn)確評估具有重要的參考價值。
　　搭建了油紙絕緣老化試驗和頻域介

2、電譜測試平臺，深入研究了油紙絕緣老化過程中銅類產(chǎn)物的產(chǎn)生、擴散規(guī)律，以及其對油紙絕緣工頻擊穿電壓的影響。研究發(fā)現(xiàn)，氧氣含量和老化溫度的升高均會導(dǎo)致油紙絕緣中銅類產(chǎn)物含量的增加。銅類產(chǎn)物產(chǎn)生后在絕緣紙中由靠近銅棒一側(cè)擴散至遠(yuǎn)離銅棒一側(cè)。銅類產(chǎn)物的存在會導(dǎo)致油紙絕緣工頻擊穿電壓的降低，越靠近銅棒側(cè)的絕緣紙工頻擊穿電壓越低。
　　試驗分析了水分和酸對油紙絕緣老化的加速作用及兩者在油紙絕緣老化過程中的擴散分布機理。試驗結(jié)果表明，水分和酸共

3、存于油紙絕緣體系中時比單獨存在時對油紙絕緣中絕緣紙的老化加速作用強的多。不同分子量的酸在油紙絕緣中產(chǎn)生后其在油紙間的平衡分布規(guī)律亦不同。
　　同時，測試分析了銅類產(chǎn)物及聚合度對油紙絕緣頻域介電譜的關(guān)聯(lián)影響規(guī)律。測試結(jié)果表明:當(dāng)油紙絕緣體系中存在銅類產(chǎn)物時，油紙絕緣復(fù)介電常數(shù)實部曲線會受到較小影響，虛部曲線和介質(zhì)損耗曲線將會受到較大的影響，尤其體現(xiàn)在中頻區(qū)。油紙絕緣體系中不含銅類產(chǎn)物的情況下，雙弛豫Cole-Cole模型即可較好擬合

4、體系的頻域介電譜測試值。當(dāng)油紙絕緣體系中存在一定量的銅類產(chǎn)物之后，體系中所存在的弛豫機制將發(fā)生變化，原中頻區(qū)的弛豫中心將產(chǎn)生分離，這時三弛豫Cole-Cole模型才能較好的擬合體系的頻域介電譜。絕緣紙聚合度的下降對油紙絕緣的復(fù)介電常數(shù)曲線并不產(chǎn)生直接的關(guān)聯(lián)性影響，而是通過影響老化產(chǎn)物（水分、小分子酸等）在油紙間的平衡分布情況，從而對油紙絕緣的復(fù)介電常數(shù)曲線形成一定的關(guān)聯(lián)性影響。在使用頻域介電譜法評估油紙絕緣中水分或小分子酸的含量時，應(yīng)當(dāng)