氣泡和纖維素顆粒對變壓器油沖擊擊穿特性影響研究.pdf

1、運行中的電力變壓器會受到各種沖擊電壓的作用，是導致現(xiàn)場變壓器絕緣故障的主要原因之一。氣泡和纖維素顆粒的存在將降低變壓器油的絕緣性能。氣泡和纖維素顆粒對變壓器油沖擊擊穿特性影響研究對于掌握變壓器油絕緣的沖擊擊穿機理，獲得變壓器油間隙的沖擊擊穿特性具有重要的科學價值和工程實際意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了沖擊電壓波形對變壓器油間隙擊穿特性的影響。根據(jù)試驗要求設(shè)計搭建了一套基于固態(tài)開關(guān)的沖擊電壓發(fā)生器，可以產(chǎn)生滿足試驗要求的多

2、種波形參數(shù)的沖擊電壓。采用波形參數(shù)分別為1.4/50μs，14/220μs，80/850μs和240/2400μs的四種正極性沖擊電壓對25＃礦物變壓器油中稍不均勻電場間隙進行了沖擊試驗，獲得了油間隙擊穿電壓和擊穿時間隨沖擊電壓波形參數(shù)的變化特性。⑵研究了纖維素顆粒含量水平對變壓器油沖擊擊穿特性的影響規(guī)律。通過對低、中、高三種纖維素顆粒物含量水平油間隙在4種沖擊波形下的擊穿試驗，獲得了不同纖維素顆粒含量油間隙擊穿電壓的分布規(guī)律。對纖維素

3、顆粒在沖擊電壓和交流電壓作用下的運動特性進行了試驗觀測，獲得了不同沖擊電壓波形下油中纖維素顆粒的運動和聚集特征，解釋了不同沖擊電壓波形及不同纖維素顆粒含量水平對油間隙擊穿特性的影響機理。建立了沖擊電壓下纖維素顆粒在油間隙中的動力學數(shù)值模型，從理論上研究了纖維素顆粒在不同波形沖擊電壓下的動力學行為，對比了電壓波形、顆粒大小對纖維素顆粒運動特性的影響。計算分析了沖擊電壓作用過程中，纖維素顆粒運動對間隙電場分布的影響。從纖維素顆粒的運動機制角

4、度，揭示了纖維素顆粒高含量水平下油間隙U50％在240/2400μs沖擊電壓下顯著降低的原因。⑶研究了變壓器油紙絕緣不同水分含量情況下的氣泡生成規(guī)律及氣泡存在對變壓器油間隙擊穿特性的影響。通過對2％、4％和6％三種水分含量紙板的氣泡生成模擬試驗，獲得了快速升溫過程中各水分含量油浸紙板的氣泡生成起始溫度及氣泡生成后的運動狀態(tài)。對氣泡在沖擊電壓和直流電壓作用下的運動特性進行了試驗觀測，獲得了不同沖擊電壓波形下油中氣泡的運動規(guī)律。通過對存在氣