油紙絕緣熱老化過程中水分轉(zhuǎn)移規(guī)律及其對熱老化特性的影響.pdf

1、油紙絕緣劣化是導(dǎo)致變壓器故障的重要原因之一。在引起油紙絕緣劣化的眾多影響因素中，溫度對劣化速度起主導(dǎo)作用，普遍認(rèn)為變壓器的絕緣壽命取決于絕緣紙纖維素的熱老化壽命；水分含量的增加不但會導(dǎo)致油紙絕緣的電氣強(qiáng)度降低，而且還會加速油紙絕緣老化，縮短其絕緣壽命，是除溫度外油紙絕緣的“頭號敵人”。但國內(nèi)外針對溫度和水分對油紙絕緣老化的共同作用還缺少系統(tǒng)的研究。因此，研究油紙絕緣熱老化過程中的水分轉(zhuǎn)移規(guī)律，及其對油紙絕緣熱老化速率、熱老化特征參量的影

2、響機(jī)制，對變壓器狀態(tài)評估和故障診斷有重要的意義。
　　 本文以三種不同初始含水量(1％、3％、5％)的絕緣紙與礦物油組成的復(fù)合絕緣系統(tǒng)為研究對象，在三種溫度(90℃、110℃、130℃)下開展了加速熱老化試驗(yàn)。首先系統(tǒng)地研究了熱老化過程中油、紙及油紙絕緣系統(tǒng)含水量的變化趨勢，及其相關(guān)性關(guān)系；其次，通過考察多層絕緣紙層間水分的分布情況以及油紙絕緣系統(tǒng)總含水量的變化趨勢，探索了老化過程中油紙絕緣的水分轉(zhuǎn)移規(guī)律；然后，通過分析熱老化過

3、程中絕緣紙聚合度的變化規(guī)律，探討了水分對油紙絕緣熱老化速率的影響；最后通過分析油中糠醛、油中酸值、絕緣紙頻域介電譜等老化特征參量的變化趨勢，探索了水分含量及水分轉(zhuǎn)移規(guī)律對這些特征參量的影響機(jī)制。取得的主要研究成果有：
　　 ① 根據(jù)熱老化過程中，油、紙及油紙絕緣系統(tǒng)中含水量的總體變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)油中含水量的波動幅度與油紙絕緣系統(tǒng)含水量有較好的正相關(guān)性，并提出利用油、紙以及油紙絕緣系統(tǒng)總含水量三者的整體上的波動特性來對變壓器油紙絕緣

4、進(jìn)行受潮分析的思路。
　　 ② 得到了不同初始含水量對熱老化過程中油紙絕緣系統(tǒng)的水分轉(zhuǎn)移規(guī)律的影響機(jī)制。并且發(fā)現(xiàn)初始水分含量的高低對油紙絕緣的水分轉(zhuǎn)移方式起主導(dǎo)作用。
　　 ③ 研究發(fā)現(xiàn)水分和溫度對油紙絕緣老化的加速作用不是簡單的疊加，而表現(xiàn)為相互影響、相互制約。
　　 ④ 研究發(fā)現(xiàn)油紙絕緣系統(tǒng)水分含量的大小及其轉(zhuǎn)移趨勢對老化過程中油中酸值、糠醛以及絕緣紙頻域譜等老化特征參量的變化有著重要影響。建議在實(shí)際運(yùn)行中，