基于拉曼光谱技术的变压器油纸绝缘老化状态评估

发布时间：2021-01-07 08:49

　　变压器作为常见的电力设备,在电力系统中发挥着核心枢纽作用,变压器安全稳定的运行,关乎整个电网的安全与稳定。长期研究表明,变压器内部的油纸绝缘系统老化状态很大程度上反映了变压器的使用寿命,研究和发展变压器油纸绝缘老化程度的评估方法对变压器的安全使用具有重要意义。变压器内部环境具有高温腐蚀、空间狭小、与外部隔离等特点,变压器老化程度判断多为按经验评估,亟待一种准确有效的评估方法。激光拉曼技术检测变压器油纸绝缘老化具有明显优点,其检测方便快捷,不需要对多种油中特征量分别筛选,光谱图包含变压器的丰富信息,是变压器老化评估的新兴研究方向。在以往的研究中,拉曼老化模型不能很好地判断不同油纸比样本的老化状态,本文对此展开了相关研究:（1）模拟实际变压器运行环境,依据IEEE变压器油加速老化实验标准,制备130℃温度下不同油纸比的多个老化阶段油纸绝缘样本。分析样本绝缘纸聚合度随老化时间的发展规律,对比不同油纸比样本聚合度表现,依据样本聚合度划分老化状态。（2）研究了适合不同油纸比样本分析的拉曼检测平台优化方案。对比不同参数下样本拉曼光谱的数据表现,选取能够最大程度展示不同样本之间差异化的仪器特性参数。... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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重庆理工大学硕士学位论文10说明绝缘纸的老化速度与变压器油的量有关，选取较大油纸比时能够缓解油纸绝缘系统的老化。图2.3绝缘纸聚合度随时间变化规律结合文献可知[45]，本文研究制备的样本聚合度变化趋势符合变压器油纸绝缘老化机理，表明样本具有代表性，能够用于拉曼老化评估模型。绝缘纸聚合度能够准确反映油纸绝缘老化状态，因此，本文通过检测制备的油纸绝缘样本中绝缘纸的聚合度，将油样按照聚合度的标准，分为尚未老化、老化前期、老化中期、老化末期四个阶段，这样的分类方法为不同油纸比样本提供了相互比较的条件。选取一组较典型的绝缘油老化样本，油纸比为10:1，如图2.4所示。图中样本从左到右按照加热时间依次排列，可以明显得出，随着加热时间的变化，绝缘油的颜色由清白色向浊黄转变。这是由于新鲜的绝缘油逐渐产生游离碳以及一些老化特征基（如C=O和C=C），造成绝缘油颜色加深，逐渐浑浊。图2.4油纸比为10:1的绝缘油老化样本

重庆理工大学硕士学位论文10说明绝缘纸的老化速度与变压器油的量有关，选取较大油纸比时能够缓解油纸绝缘系统的老化。图2.3绝缘纸聚合度随时间变化规律结合文献可知[45]，本文研究制备的样本聚合度变化趋势符合变压器油纸绝缘老化机理，表明样本具有代表性，能够用于拉曼老化评估模型。绝缘纸聚合度能够准确反映油纸绝缘老化状态，因此，本文通过检测制备的油纸绝缘样本中绝缘纸的聚合度，将油样按照聚合度的标准，分为尚未老化、老化前期、老化中期、老化末期四个阶段，这样的分类方法为不同油纸比样本提供了相互比较的条件。选取一组较典型的绝缘油老化样本，油纸比为10:1，如图2.4所示。图中样本从左到右按照加热时间依次排列，可以明显得出，随着加热时间的变化，绝缘油的颜色由清白色向浊黄转变。这是由于新鲜的绝缘油逐渐产生游离碳以及一些老化特征基（如C=O和C=C），造成绝缘油颜色加深，逐渐浑浊。图2.4油纸比为10:1的绝缘油老化样本


本文编号：2962260