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电力变压器是电网的重要组成之一,是电网安全运行的枢纽设备,如发生故障将给国民经济带来巨大损失。电力变压器故障多由其绝缘性故障导致,而变压器油纸绝缘老化又是造成变压器绝缘故障的主要原因之一。研究变压器油纸绝缘老化的特征参量是开展大型电力变压器老化程度智能诊断技术研究的关键,而探索建立其相关检测方法又是研究老化特征参量的基础。本文开展了油纸绝缘老化过程中电力变压器油中降解产物的测定方法研究,以期为以变压器油纸绝缘老化降解产物作为新老化特征参量的研究提供帮助。全文共分为四个部分。第一部分综述了现行的变压器油纸绝缘老化特征量的应用现状和新老化特征量的研究进展。阐明了老化变压器油中铜离子产生的原因及其与油纸绝缘老化降解生成酸性物质间的相互作用对变压器油纸绝缘加速老化的影响。基于变压器内绝缘材料可被氧化降解为短链羧酸这一特性和老化过程中变压器油中酸值不断增加的现象,提出以短链羧酸作为变压器油纸绝缘新老化特征量研究的意义,明确了本实验的研究目的。第二部分开展了变压器油纸绝缘老化过程中变压器油中铜离子的测定方法研究。建立了大相比反相离心液液萃取-火焰原子吸收光谱法测定变压器油中铜离子含量的分析方法。研究了模拟油样的配制方法、萃取剂种类、萃取剂体积、涡旋萃取时间,离心转速和离心时间对萃取效果的影响。实验结果表明:以1-甲基咪唑为分散剂配制含铜模拟油样,5m L1%的硝酸水溶液为萃取剂,涡旋萃取1min,5500rpm下离心10min,取水萃取相直接进行火焰原子吸收光谱分析。变压器油中铜离子含量在5~1000μg·L-1的浓度范围内线性良好,相关系数(r)为0.998,方法的检测限为1.6μg·L-1,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.7%,实际老化样品测定的加标回收率在100.0%~105.1%之间。第三部分首先开展了油纸绝缘老化过程中变压器油中甲酸和乙酸的HPLC同时测定方法研究。建立了反相液液微萃取-高效液相色谱法测定变压器油中甲酸和乙酸含量的分析方法。通过研究萃取剂的p H值、萃取剂体积、稀释剂的用量、萃取时间、离心转速及离心时间对萃取效果的影响,确定了最优的萃取条件。实验结果表明:在以中性水为萃取剂,萃取剂体积为150μL,以正己烷为稀释剂,V油:V正己烷比例为2:1,涡旋萃取时间为5min,离心转速为4500rpm,离心时间为5min的条件下进行萃取,水萃取相直接用于高效液相色谱测定,变压器油中甲酸和乙酸的浓度分别在0.05~50.0mg·L-1和0.10~20.0 mg·L-1范围内呈良好线性,相关系数(r)分别为0.999和0.998,方法的检测限分别为0.02 mg·L-1和0.04mg·L-1,相对标准偏差(RSD,n=6)分别为1.33%和1.75%,甲酸的富集倍数为10.5倍,乙酸的富集倍数为13.9倍,实际老化样品测定的加标回收率分别在91.8%~97.0%之间和90.2%~96.3%之间。在HPLC检测的基础上,进行了老化变压器油中甲酸和乙酸的气相色谱-质谱法定性分析方法的研究。采用硫酸甲醇法对甲酸和乙酸进行甲酯化衍生,研究了酯化条件和色谱条件。选择2m L5%的为衍生化试剂,在80℃油浴中反应60min,用1m L正己烷涡旋萃取3min,在优化后的色谱条件下,首次实现了对老化变压器油中乙酸的GC-MS定性检测,并与未老化的油样进行对比分析,确定了变压器油纸绝缘老化过程中有降解产物乙酸生成。其次采用高效液相色谱——质谱联用技术首次对老化变压器油样中的糠酸进行了定性分析。两种不同条件的质谱实验均检测到糠酸,变压器油纸绝缘老化过程中糠酸的检出,为现有老化特征量糠醛的含量在变压器油纸绝缘老化后期不升反降的机理研究提供科学的数据。最后跟踪测定了不同老化时间变压器油中的铜离子、甲酸、乙酸、糠酸和糠醛含量及变压器油酸值。分析结果显示:变压器油中铜离子的含量随着油中酸性物质的增加而增加。降解产物甲酸、乙酸和糠酸的含量均随老化时间的增加呈现单调递增的趋势,而糠醛含量则出现先增后降的现象,说明甲酸、乙酸和糠酸对油纸绝缘老化的表达要优于现有老化特征量糠醛,这为甲酸、乙酸和糠酸可能作为变压器油纸绝缘新老化特征量的研究提供了分析方法和科学数据。第四部分对已完成的工作做出总结,并对今后工作做出展望。