腐蚀性硫化物沉积对变压器油纸绝缘特性的影响研究

发布时间：2019-09-12 21:59

【摘要】：变压器作为电力系统中能量输送和分配的核心设备，它的绝缘故障不但会导致自身的损坏，还会给社会带来巨大的经济损失。近年来，多起由油硫腐蚀现象引发的输变电设备绝缘故障引起了国内外研究学者的重视，虽然已制定相关规程限制绝缘油中硫含量，以抑制油中腐蚀性硫对油纸绝缘绕组的侵蚀，但由油硫腐蚀造成的绝缘性能下降，并导致设备故障的案例仍层出不穷。到目前为止，虽然腐蚀性硫化物在油纸绝缘中的生成机理已得到初步认识，对变压器各方面绝缘性能的影响仍尚未得到全面的研究。因此，探寻变压器油中腐蚀性硫对油纸绝缘性能的影响规律具有重要的学术意义和应用价值。 论文首先对浸渍于不同浓度二苄基二硫(DBDS)绝缘油中的绕组模型开展加速热老化实验，定期取样以获得不同油硫腐蚀程度的绝缘油、绕组模型试品；其次，对绝缘纸试品的微观形貌、溶解于油和附着于绝缘纸表面的物质种类及含量，以及油/纸试品的基本绝缘参数和局部放电等特性进行测量，研究油中DBDS浓度对油硫腐蚀作用的影响规律，以及感染不同程度固体硫化物的绕组模型在绝缘特性上的变化规律。论文取得的主要研究成果如下： ①通过向绝缘油中添加不同浓度的DBDS得到不同腐蚀程度的绝缘绕组试品。基于对铜导线与绝缘纸表面腐蚀性的宏微观分析表明，油中DBDS浓度对绝缘纸表面腐蚀性物质沉积与铜导线的腐蚀程度起到了加剧作用。 ②利用自制三电极结构实现了对不同腐蚀性程度绝缘绕组试品的电阻率与频域介电谱的测试。腐蚀性硫化物的沉积造成了绝缘绕组体积/表面电阻率及介质损耗角正切值的下降，与空白样相比，沉积物造成了体积电阻率高达47.56%的降低，而表面电阻率最高下降不超过11%。 ③基于绝缘油击穿电压与体积电阻率的测试结果表明，与空白样绝缘油试品相比，绝缘绕组中沉积的腐蚀性硫化物逐渐向绝缘油中渗透，致使绝缘油的击穿电压最高下降了3.8kV；腐蚀性物质的生成消耗了氧气与油纸降解生成的酸类物质，与添加了腐蚀性硫的绝缘油试品相比，空白油样的体积电阻率下降速率较快。 ④基于对不同腐蚀性程度绝缘绕组试品的局部放电监测，研究得到了老化过程中各试品起始放电电压与放电的相位分布(Phase resolved partial discharge，PRPD)谱图变化规律，并从PRPD统计谱图中提取出了腐蚀性硫化物沉积量对绕组局部放电特征的影响规律。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM41

【参考文献】

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本文编号：2535367