基于時域介電特性的油紙絕緣狀態(tài)評估研究.pdf

1、我國特高壓直流輸電技術和工程發(fā)展迅猛，其核心設備換流變壓器的投入和安全運行是直流輸電工程的重要保證。正常運行中換流變壓器閥側繞組的油紙絕緣結構需承受復合電壓作用，是目前電壓耐受能力最強、結構最為復雜、均勻場強密度最高的絕緣結構。因此，本文提出“基于時域介電特性的油紙絕緣狀態(tài)評估研究”的課題。
　　本文以介電響應理論為基礎，通過油紙絕緣結構Debye模型和電場仿真研究，揭示Debye模型電氣特征量對極化/去極化電流曲線的影響規(guī)律，以

2、及不同絕緣介質的場圖分布規(guī)律;構建電老化試驗平臺，開展一系列不同復合電壓下的老化試驗和絕緣紙形貌研究，獲得油紙絕緣極化/去極化電流曲線和聚合度的相關性，進而找出基于時域介電特性的換流變壓器油紙絕緣狀態(tài)評估方法。
　　通過大量試驗數(shù)據(jù)分析獲得以下規(guī)律:Debye模型支路電阻越大、電容越小，極化/去極化電流曲線越低，油紙絕緣結構的絕緣特性越好;隨著老化時間的增長，極化/去極化電流曲線整體向上移動;纖維素的微觀形貌是絕緣紙聚合度的宏觀表

3、現(xiàn)，隨著交流電壓百分數(shù)的增加，上層油紙表面的炭化環(huán)痕跡不斷減弱，油紙兩面的炭化黑斑逐漸加深，對油紙聚合度的影響從靠近高壓側的上層油紙向中間層油紙不斷加劇，且在交流電壓百分數(shù)為75％時嚴重劣化上層油紙;油紙絕緣的極化/去極化電荷差與聚合度能用f(qCDM)=a×eb·qCDM函數(shù)進行擬合，可通過極化/去極化電荷差無損方法評估油紙絕緣老化狀態(tài)。
　　老化試驗結果與建模仿真規(guī)律具有一致性，確定的油紙絕緣極化/去極化電荷差與聚合度的關聯(lián)性