變壓器油紙絕緣的頻域介電響應(yīng)特性與絕緣狀態(tài)評(píng)估方法研究.pdf

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中能量輸送和分配的核心設(shè)備。如何準(zhǔn)確評(píng)估變壓器絕緣的老化狀況，提高變壓器的安全運(yùn)行水平已成為電力部門亟待解決的技術(shù)難題。基于介電響應(yīng)原理的頻域介電譜技術(shù)具有無(wú)損測(cè)量、操作簡(jiǎn)便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者將其作為油浸式變壓器運(yùn)行狀況的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估工具，但目前僅限于對(duì)絕緣紙板水分含量和油電導(dǎo)率的評(píng)估，鮮見(jiàn)運(yùn)用于絕緣老化狀態(tài)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估的報(bào)告。探尋一種可應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的并且既能診斷變壓器主絕緣水分含量，又能評(píng)估絕緣老化狀態(tài)的新

2、方法或特征量，將具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文搭建了油紙絕緣熱老化和頻域介電響應(yīng)試驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，對(duì)影響油浸絕緣紙板頻域介電譜特性的油電導(dǎo)率、水分含量及老化狀態(tài)等各種因素展開定量分析，利用表征變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)的XY模型仿真研究了各影響因素下主絕緣系統(tǒng)頻域介電譜的變化規(guī)律，并根據(jù)XY模型仿真和頻域介電特征參量建立了評(píng)估主絕緣水分含量和老化狀態(tài)的流程，最后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例對(duì)該方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。論文取得的主要成果如

3、下：
　　 ①提出采用特征頻率處的介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)評(píng)估油浸紙板的水分含量和老化狀態(tài)的方法。根據(jù)水分和老化對(duì)油浸絕緣紙板tanδ影響的頻段范圍不同，通過(guò)建立不同特征頻率處tanδ與紙板絕緣狀態(tài)的指數(shù)函數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)對(duì)其水分含量和老化狀態(tài)定量評(píng)估。
　　 ②研究利用“頻溫平移”的方法將不同溫度下油浸絕緣紙板的tanδ頻域譜平移到一條主曲線，并由單一溫度下的絕緣紙板的tanδ頻域譜和油電導(dǎo)率可推算出其他溫度下油紙主絕緣系

4、統(tǒng)的tanδ頻域譜，從而消除了溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
　　 ③利用XY模型建立了單層油浸絕緣紙板和變壓器主絕緣系統(tǒng)頻域介電譜的聯(lián)系。XY模型仿真結(jié)果表明：油電導(dǎo)率對(duì)主絕緣系統(tǒng)tanδ頻域譜的形狀有很大影響；幾何結(jié)構(gòu)、絕緣紙板水分含量對(duì)主絕緣系統(tǒng)tanδ頻域譜影響的頻帶寬度和變化規(guī)律均與油電導(dǎo)率有很大關(guān)系；絕緣油老化使主絕緣系統(tǒng)的tanδ頻域譜向高頻方向移動(dòng)，絕緣紙老化使tanδ頻域譜在低頻部分增大，當(dāng)老化達(dá)到一定程度后，tanδ