基于時(shí)域介電特性的油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估研究.pdf

1、我國(guó)特高壓直流輸電技術(shù)和工程發(fā)展迅猛，其核心設(shè)備換流變壓器的投入和安全運(yùn)行是直流輸電工程的重要保證。正常運(yùn)行中換流變壓器閥側(cè)繞組的油紙絕緣結(jié)構(gòu)需承受復(fù)合電壓作用，是目前電壓耐受能力最強(qiáng)、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、均勻場(chǎng)強(qiáng)密度最高的絕緣結(jié)構(gòu)。因此，本文提出“基于時(shí)域介電特性的油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估研究”的課題。
　　本文以介電響應(yīng)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)油紙絕緣結(jié)構(gòu)Debye模型和電場(chǎng)仿真研究，揭示Debye模型電氣特征量對(duì)極化/去極化電流曲線的影響規(guī)律，以

2、及不同絕緣介質(zhì)的場(chǎng)圖分布規(guī)律;構(gòu)建電老化試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展一系列不同復(fù)合電壓下的老化試驗(yàn)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(guān)性，進(jìn)而找出基于時(shí)域介電特性的換流變壓器油紙絕緣狀態(tài)評(píng)估方法。
　　通過(guò)大量試驗(yàn)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(jié)構(gòu)的絕緣特性越好;隨著老化時(shí)間的增長(zhǎng)，極化/去極化電流曲線整體向上移動(dòng);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?jǐn)?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(duì)油紙聚合度的影響從靠近高壓側(cè)的上層油紙向中間層油紙不斷加劇，且在交流電壓百分?jǐn)?shù)為75％時(shí)嚴(yán)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(jìn)行擬合，可通過(guò)極化/去極化電荷差無(wú)損方法評(píng)估油紙絕緣老化狀態(tài)。
　　老化試驗(yàn)結(jié)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(guān)聯(lián)性