變壓器絕緣老化檢測試驗與壽命評估方法研究.pdf

1、變壓器作為輸變電技術(shù)中最為關(guān)鍵與昂貴的電力設(shè)備,其安全可靠性對于整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。但在不同負荷和實際運行條件下,電力變壓器的絕緣會出現(xiàn)各種老化現(xiàn)象,導(dǎo)致其實際壽命并不等于銘牌壽命。研究變壓器絕緣老化的監(jiān)測與分析方法,以準確評估變壓器的運行壽命,對發(fā)展電力設(shè)備的狀態(tài)維修策略以及保證電力系統(tǒng)的安全、可靠與穩(wěn)定運行,具有非常重要的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。
　　 本文詳細分析了變壓器固體絕緣和油老化的主要機理,結(jié)合絕緣紙聚合度

2、測定、油中糠醛濃度分析和極化去極化電流分析等技術(shù),提出對變壓器運行壽命進行綜合評估的分析方法。
　　 通過分析纖維素分解的物理過程與作用機制,建立了基于固體絕緣聚合度評估變壓器壽命的數(shù)學(xué)模型;通過分析纖維素分解生成糠醛溶于油的物理化學(xué)過程,建立糠醛生成量與聚合度值之間的函數(shù)關(guān)系,獲得了應(yīng)用油中糠醛濃度評估變壓器運行壽命的分析方法。分別采用粘度法和高性能液相色譜分析法來測定固體絕緣聚合度和油中糠醛濃度,開展了大量的變壓器絕緣檢測試

3、驗研究,對試驗中的技術(shù)細節(jié)問題提出了解決方案,并驗證了所建分析模型的有效性。
　　 基于電介質(zhì)極化理論,對極化去極化電流分析法中的公式進行了重新推導(dǎo)與修正,提出將電介質(zhì)極化產(chǎn)生的瞬時位移極化電流作為重要的組成部分,從而使極化去極化電流的數(shù)學(xué)描述公式更全面地反映電介質(zhì)極化的物理過程。開展了大量的極化去極化電流測量試驗,分析了極化去極化電流曲線受溫度及含水量等影響的變化規(guī)律。采用電介質(zhì)響應(yīng)函數(shù)來表征電介質(zhì)的極化,將時域的極化過程變換

4、到頻域去計算;同時,采用最小二乘法對變壓器主絕緣的等效模型參數(shù)進行計算,實現(xiàn)了以等效電路模型對極化去極化電流曲線的數(shù)值模擬,并用此模型計算了變壓器絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)。
　　 針對不同負荷運行條件下的主變聚合度、油中糠醛濃度和極化去極化電流數(shù)據(jù),采用相關(guān)性分析、方差分析、非參數(shù)假設(shè)驗證等數(shù)理統(tǒng)計分析方法,獲得變壓器絕緣紙聚合度、油中糠醛濃度和固體絕緣直流電導(dǎo)率隨運行年限變化的一般數(shù)值規(guī)律,以及各自隨負荷變化的區(qū)域分布特性,并通過數(shù)