油紙絕緣老化的極化去極化電流法仿真及試驗研究.pdf

1、電力變壓器油紙絕緣的狀態(tài)評估一直是各電氣制造企業(yè)、電力公司和科研機構(gòu)的重要研究課題，雖然相關(guān)的研究工作已經(jīng)開展了很多年，并取得了以油中溶解氣體、糠醛含量、絕緣紙聚合度等判據(jù)來評估變壓器老化狀態(tài)的成果，但這些方法在實際操作中都存在著不同的缺點及局限性。極化去極化電流法作為一種基于時域介質(zhì)響應(yīng)理論的無損絕緣診斷技術(shù)，具有操作簡便、攜帶信息豐富等特點，特別適用于變壓器絕緣狀態(tài)的現(xiàn)場診斷。因此，研究極化去極化電流表征油紙絕緣老化狀態(tài)的方法及各老

2、化特征量與極化去極化電流的關(guān)系，為變壓器狀態(tài)評估提供依據(jù)和參考，具有重要的學(xué)術(shù)意義和實用價值。
　　本文首先設(shè)計了模擬變壓器油紙絕緣結(jié)構(gòu)的繞組模型試品，并建立了相應(yīng)的等效電路，通過仿真研究了變壓器油和絕緣紙的絕緣狀態(tài)對極化去極化電流的影響；然后進行了實驗室加速熱老化試驗及未老化試品的變溫試驗，通過測量試品在不同狀態(tài)下的極化去極化電流，研究了老化、溫度對極化去極化電流的影響，分析了等效電路及電導(dǎo)率、極化時間常數(shù)等時域特征參數(shù)隨老化和

3、溫度的變化規(guī)律；最后運用了灰色系統(tǒng)理論，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)建立了用于判斷試品老化狀態(tài)的灰色關(guān)聯(lián)診斷模型。取得的主要研究成果如下：
　?、僭嚻返刃щ娐返淖钚r間常數(shù)分支、最大時間常數(shù)分支及絕緣電阻能分別模擬變壓器油、絕緣紙及試品整體的絕緣狀態(tài)；在不同老化程度、不同測試溫度下，模型各支路參數(shù)會發(fā)生相應(yīng)的改變，能很好地反映老化和溫度對試品極化去極化電流的影響。
　?、跇O化去極化電流的幅值會隨著老化程度的不同而變化，但其易受水分的影響，當(dāng)

4、試品水分含量較大時會覆蓋老化程度對電流幅值的影響；在排除水分的影響后，可根據(jù)絕緣紙電導(dǎo)率與聚合度的函數(shù)關(guān)系評估試品的老化狀態(tài)。
　　③溫度主要影響試品的電流幅值、電導(dǎo)率及極化時間常數(shù)等參數(shù)，并使極化去極化電流出現(xiàn)整體平移的現(xiàn)象。通過定義的時間平移因子及幅值平移因子，可將任意溫度下的去極化電流平移到參考溫度下，消除溫度的影響。
　　④選用9個時域特征量根據(jù)加速熱老化試驗數(shù)據(jù)構(gòu)造了試品的標準狀態(tài)模式表，建立了基于時域介質(zhì)響應(yīng)的灰