变压器绝缘材料老化判断的方法探讨

变压器绝缘材料主要用途是对通电导体之间进行绝缘隔离。在变压器中,绝缘材料不仅仅起到绝缘的作用,还起到散热、固定、保护、防潮等作用,是变压器的重要组成部分。如今大型变压器通常选择油纸作为绝缘材料,油纸的主要成分有纸板、绝缘纸和绝缘油,油纸的构成比较简单。绝缘材料的使用程度标志着变压器的使用寿命,该文探讨了造成变压器绝缘材料老化的原因,详细介绍了绝缘材料在老化分解过程中产气（CO、CO2）及糠醛的现象,并且主要探讨了应用测量气体、糠醛含量的具体方法来检测变压器绝缘材料的老化程度。     

变压器油纸绝缘热老化过程的中红外光谱特性

以变压器油和绝缘纸为研究对象,在实验室中进行了加速热老化实验。运用傅立叶红外光谱仪扫描不同老化时间样品的红外光谱,绝缘纸在波数3 346cm-1处的O—H伸缩振动吸收随着老化时间有明显的减弱现象,可作为判定绝缘纸老化的特征量,为今后实际变压器中绝缘纸老化状态的中红外监测提供一定的依据。绝缘油在3 006cm-1和1 740cm-1附近分别出现C=C和C=O基团吸收峰,且随老化时间的延续其吸收峰强度增加。该文对油纸绝缘的中红外光谱进行分析,从分子官能团角度去探索了油纸绝缘老化的过程和机理。     

浅析运行中电力变压器绝缘寿命的预测方法

概述了国内外对变压器绝缘寿命研究的方法,应用高效液相色谱法(HPLC)测量绝缘油中糠醛值和绝缘油气相色谱分析法(DGA)对运行中电力变压器的绝缘寿命进行了预测.     

电力变压器老化的判据与测试方法探析

变压器绝缘系统主要由绝缘纸和绝缘油组成。在运行过程中,受温度、电场、水分、氧气等因素的影响,油纸绝缘系统会逐渐老化,电气及机械性能会逐渐降低。通过滤油、换油等技术措施,可以显著改善老化绝缘油的理化及电气特性,但固体绝缘材料的老化具有不可逆转的特性,老化后,其机械和电气强度都是不能恢复的。因此,变压器的寿命主要取决于固体绝缘材料的寿命。     

含分布式光纤的变压器油热老化特征量研究

分布式光纤传感器常敷设在变压器绕组外,用以提高变压器运行状态监测的灵敏度。但光纤护套材料老化会直接影响绝缘油的可靠性和使用寿命。通过选择以热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer ethylene,TPEE)和乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetra fluoro ethylene,ETFE)作为护套的两类特种光纤,在130℃变压器油中进行加速热老化缩比试验,对油的体积电阻率、介质损耗因数、油色谱、微水、酸值进行测试。试验发现含TPEE和ETFE光纤油样的热老化特征指标极其相近,无法整体评估含纤绝缘油的热老化程度。为此,基于改进主成分分析法,对两类含纤油样热老化的各种特征指标进行综合评估。结果表明:提取的绝缘油综合主分量消除了各热老化特征指标的量纲与数量级影响,并有效地解释绝缘油热老化程度的总变异趋势,提高了分析的精确度。最终得出在长期使用中的ETFE光纤对变压器油的影响程度会低于TPEE光纤,与间接采用扫描电镜的观察光纤护套的老化结果吻合。     

变压器油中糠醛含量的色谱分析法

本文介绍了电力变压器油中糠醛含量检测方法,利用色谱分析判断油中溶解的糠醛含量来反映绝缘纸的老化程度。考察了优化条件下的精密度和重现性,通过一实例分析证明色谱法可以应用于变压器油样品中糠醛含量的检测。对全部种类的变压器油均适用。     

植物油中提取的环保液体绝缘材料

开发环保型液体绝缘材料是目前国内外研究的重点和热点课题.植物油具有较高的燃点和闪点,几乎可以完全生物降解,其电气性能与矿物油相当,有较强的吸水性,有利于延缓绝缘纸老化速度.通过纳米、微胶囊及复配等技术可增强降凝剂和抗氧化剂的性能,提高植物绝缘油的稳定性和适用性.通过对植物绝缘油纸绝缘模型电气及老化性能的研究,可为设计和制造植物油配电变压器及大型油浸式电力变压器提供理论依据.结合国外近年来的研究成果,分析总结了目前植物油的优点及存在的不足,并提出了相应的对策.     

建筑电气管线耐久性监测内容与监测方法研究

绝缘老化是时间和老化因子共同作用的函数,绝缘老化的程度要根据其性能的变化来确定。运行中的电力设备需要采用定期或在线检测的方法监视其绝缘性能的变化,在绝缘性能指标到达阀值之前更换绝缘或对损坏进行维修,以确保设备的正常运行而不至于酿成事故。绝缘材料在使用一定的年限以后,绝缘性能都会呈现一定程度的劣化,这被称为"绝缘老化"。绝缘老化表征不同绝缘系统劣化程度有多种不同的特征量。     

关于变压器绝缘老化问题的一些思考

参照传统固体绝缘老化机理和检测方法,对已运行了40年及以上的几台变压器进行了检测并对检测结果进行了分析,通过分析表明,变压器若不存在局部过热和长期过负荷时,即使运行50年,其绝缘也不会有较为严重的老化。     

变压器典型油纸绝缘局部放电特性

根据对变压器油纸绝缘内部常见缺陷的分析,制作了5种油纸绝缘缺陷放电模型,并在不同温度和电压下进行老化实验,用以模拟变压器中的实际缺陷.研究了不同类型放电的发展过程,分析了温度和电压对油纸绝缘局部放电的影响.对应于不同类型的放电和同一放电模型的不同放电阶段,放电的灰度图谱都存在较大差异,因此,可以通过灰度图谱来区分不同的放电类型和放电阶段.所得结果为进一步研究变压器局部放电模式识别和绝缘老化特征提供了实验依据.     

基于核磁共振弛豫谱的变压器油老化检测研究

针对目前常规的变压器油绝缘热老化检测中过程繁杂等问题, 提出一种基于低场核磁共振弛豫时间谱的检测方法。根据油品中烃类化合物在高压放电环境中出现裂解、结构发生改变的原理, 设计变压器油热老化核磁共振横向弛豫谱检测系统。采用自旋回波序列采集油样时域信号回波峰值点, 描述弛豫时间谱反演算法。利用山西省电力公司长治变电站110 kV高压变压器提取的油样(挂网运行年限分别为1, 10和20年), 进行检测装置性能的验证及测试。结果表明, 在17.173 MHz条件下, 该检测方法可以在1分钟内完成一次油样的信号检测与弛豫谱反演, 3种油样的弛豫时间峰值分别为203.83, 145.82和141.95 ms。可以看出, 随着年限的增加, 弛豫时间呈下降的趋势, 表明高温能够导致油品中分子化学键断裂, 析出气体。     

基于去极化电流特征量的油纸绝缘变压器等效电路参数辨识

变压器扩展德拜等效电路是分析变压器绝缘老化情况的重要途径,针对变压器等效电路极化支路数及其参数求解难的问题,根据电介质极化响应理论,提出去极化电流时域微分解谱法,分解去极化电流曲线中各个子谱线组成部分,并根据子谱线参数判定等效电路极化支路数和辨识等效电路参数,为构建准确反映变压器油纸绝缘状态的等效电路提供可靠而简便的方法,并通过与其他辨识方法进行对比,验证文中方法的有效性,从而为准确评估变压器绝缘状态提供重要依据。     

油纸绝缘溶解气体和DP值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明：CO和CH4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45天为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

一种可用于高电压的新型环保干式变压器

介绍了一种可用于高电压的新型环保干式变压器的结构组成.这种变压器的结构特点是采用高压电力电缆作为变压器绕组,省去了绝缘油.通过对其温升、电场分布、暂态电压特性、短路阻抗、负载损耗等基本特性的分析认为,与传统变压器相比,这种变压器具有电压等级高、容量大、阻燃不爆、环保性能好、线路损耗小、绝缘强度高、结构简单等优点.     

变压器植物、矿物绝缘油的微生物降解机制及差异

采用《快速生物降解性:密闭瓶法实验》的方法,研究了菜籽植物绝缘油(RDB)、FR_3变压器绝缘油(FR_3)和25~#变压器绝缘油的微生物降解性能。实验结果表明:RDB、FR_3和25~#变压器绝缘油的微生物降解率分别为98.87%、99.57%和37.73%。根据《新化学物质危害评估导则》(HJ/T 154—2004),说明RDB和FR3属于易生物降解的化学物质,而25#变压器绝缘油属于难生物降解的化学物质。造成植物绝缘油与矿物绝缘油降解差异主要是因为构成物质的种类不同、不饱和化学键的含量不同。而植物绝缘油之间的降解差异研究甚少,笔者从水解动力学的角度,揭示不同植物绝缘油降解差异性的机制。     

热辐射和绕组绝缘纸对自然对流下的变压器温度影响

为考虑在实际中热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响，文中以 1台SSZ20-63000/110的油浸式变压器为原型，建立了包含垫圈、绝缘纸筒、压板、绕组绝缘纸和黑体热辐射的变压器热点温升物理计算模型，通过一种基于有限元的方法研究了热辐射和绕组绝缘纸对变压器自然对流的温度场影响。结果表明：在自然对流情况下，热辐射会使得绕组的热点温度和温升值发生小幅度升高，而绕组表层绝缘纸使得绕组的热点温度和温升值大幅度升高；热辐射不会影响热点的位置分布，而绕组绝缘纸会使热点位置发生下移；虽然热辐射对绕组的热点温度影响较小，但是和绕组绝缘纸一起考虑时影响较大。可见仿真计算时最好不要忽略热辐射和绕组绝缘层，否则与实际值相差过大。     

油纸绝缘系统弛豫响应极化谱函数建模研究

根据绝缘介质弛豫响应特性推导了油纸绝缘系统的集中参数等值电路.将该等值电路转化为运算电路分析,并运用电路叠加定理构建油纸绝缘弛豫响应极化谱的函数表达式,得到了极化谱的复合指数衰减模型.其中各指数衰减项的时间常数为运算电路极点值的负倒数,并且复合的项数与油纸绝缘介质内部弛豫机构数密切相关.模型的提出可以为后续油纸绝缘弛豫响应的拓扑建模奠定基础.再利用该模型对相同电压等级,不同容量、不同运行年限油浸式电力变压器的测试极化谱采用非线性最小二乘方法进行拟合,拟合结果进一步验证了极化谱模型的准确性.     

一种变压器预期运行寿命周期的估算方法

变压器的运行寿命决定于内部绝缘材料的老化程度,基于绝缘材料的“伏一秒特性”和热老化的“6度定则”,就可对电力变压器预期运行寿命进行估测．得出变压器在正常运行环境下可获得30年正常运行寿命的结论。