电力变压器油纸含水率现场测试技术的研究

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油浸式电力变压器是变电输电中十分关键的器件,其工作的稳定性和时效性对确保电网正常工作具有无可替代的作用。其主绝缘系统是矿物油与纤维纸,它们在变压器整个生命周期中都发挥着不可估量作用。水分会对变压器内绝缘系统绝缘能力、电气特性和机械性能产生影响的重要因素,加强变压器内绝缘系统特别是绝缘纸的含水量监测,就提高其整体绝缘水平意义重大。  针对油浸式电力变压器的水分因素影响情况,在对其国内外研究现状和发展趋势进行充分分析基础上,围绕现场含水量检测方法进行深入研究。首先,分析了油纸绝缘老化的理论知识,例如介质响应理论、电介质能量损耗、极化和弛豫过程、X-Y模型,为后文分析提供理论基础;对其老化过程中会受到温度、水分、酸、油隙等其他一些因素的作用开展深入研究,着重研究水分来源和对内绝缘系统作用情况;开展了油纸绝缘含水率实验,重点研究了内绝缘里面水分之间转移关系、水分对油和纸带来影响的区分、水分和老化的结合对油纸造成的影响、水分对油纸在时域和频域影响之间的转换;上述实验为分析现场水分测试手段和确定含水率提供实验支撑。通过对油纸绝缘含水量现场检测的各种方法进行优缺点对比,分析得到课题采用的极化去极化电流法和频域介电谱法结合的新方法;对新方法得出的过程进行重点分析,并通过参数推导得出测量结果在时域和频域之间的转换和合并公式,并最终得出含水量的具体值。通过将新方法成功应用到蒙西地区部分油浸式电力变压器开展含水量现场测试,并顺利得出最终含水量大小,更深入证明了该新方法正确性。  在对油浸式电力变压器油纸绝缘系统相应的理论进行充分分析的基础之上,通过具体的水分实验来为水分的现场测试提供实验支撑;提出新的水分现场检测方法,并对新方法的得出过程进行具体分析,通过现场的具体连线和检查,开展相应的实际检测应用,得出最终的含水量值。该方法的提出和正确应用为油浸式电力变压器油纸绝缘系统含水量的研究提出了新思路,为研究其他因素对油纸绝缘状态的影响提供了新方法,具有重要意义。
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