脈動(dòng)直流電壓下油浸絕緣紙電老化過程中的空間電荷特性.pdf

1、換流變壓器內(nèi)絕緣是由礦物絕緣油、油浸絕緣紙或紙板組成的固-液二相復(fù)合絕緣系統(tǒng)。正常運(yùn)行過程中，由于外部電荷注入、陷阱束縛、副產(chǎn)物電離、碰撞電離及局部放電等，油浸絕緣紙內(nèi)部容易積聚空間電荷。電場作用下，電荷會(huì)在介質(zhì)內(nèi)部遷移、復(fù)合和消散，從而改變絕緣紙內(nèi)部的電場，對局部電場起到加強(qiáng)或削弱的作用。在空間電荷長期作用下，介質(zhì)的絕緣性能會(huì)出現(xiàn)退化，最終導(dǎo)致絕緣過早失效。尤其當(dāng)直流全壓啟動(dòng)以及極性迅速變化時(shí)，殘余空間電荷反向疊加電場甚至?xí)苯釉斐山^

2、緣擊穿。空間電荷問題已成為影響和制約換流變壓器絕緣發(fā)展的重要因素。但其對絕緣老化失效的影響過程及作用機(jī)理仍然未知。
　　作者針對上述問題，基于電聲脈沖法測量空間電荷的原理，開展了脈動(dòng)直流電壓下油浸絕緣紙電老化過程中的空間電荷特性研究，探討了空間電荷對絕緣老化失效的影響。主要內(nèi)容和研究結(jié)論如下：
　　①開展了脈動(dòng)直流電壓下單層油浸絕緣紙電老化試驗(yàn)，研究了電老化過程中單層試樣的空間電荷積聚、消散特性，分析了老化時(shí)間、溫度、外施場

3、強(qiáng)、交流成分等因素對油浸絕緣紙空間電荷特性的影響。研究結(jié)果表明：老化時(shí)間和溫度均能改變試樣的空間電荷特性，但溫度的影響程度更大；外施場強(qiáng)不改變試樣的空間電荷特性，但對電荷注入量、積聚量等有影響；交流老化特點(diǎn)是在試樣內(nèi)部積聚同極性電荷，脈動(dòng)直流電老化過程中，直流成分促進(jìn)負(fù)電荷的注入，是異極性電荷積聚的主導(dǎo)因素。
　?、陂_展了脈動(dòng)直流電壓下雙層和三層油浸絕緣紙電老化試驗(yàn)，研究了電老化過程中多層試樣的空間電荷積聚、消散特性，對比分析了不

4、同老化位置試樣空間電荷特性的差異。研究結(jié)果表明：空間電荷在多層油浸絕緣紙中具有“近陽”積聚趨勢，即空間電荷積聚能力及去壓電荷殘留量：上層﹥中層﹥下層。多層油浸絕緣紙內(nèi)部場強(qiáng)畸變存在過渡過程是導(dǎo)致該現(xiàn)象的重要原因。
　?、蹚碾姾煽偭?、深、淺陷阱總量及內(nèi)部場強(qiáng)畸變等角度分析了電老化過程中空間電荷對絕緣老化失效的影響。研究結(jié)果表明：隨老化時(shí)間和老化溫度的增加，單層和多層試樣內(nèi)部電荷總量、深陷阱總量和內(nèi)部場強(qiáng)畸變率均不斷增加，使絕緣失效的