脈動直流電壓下油紙絕緣電老化特性與雙變量威布爾失效模型研究.pdf

1、換流變壓器是高壓直流輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。與普通電力變壓器相比,換流變壓器的運行工況更為嚴(yán)厲,導(dǎo)致?lián)Q流變壓器故障率高于普通電力變壓器。作者針對換流變壓器油紙絕緣可靠性評估的需要,對油紙絕緣脈動直流電壓耐受特性、電老化過程中油紙絕緣空間電荷特性以及油紙絕緣失效模型三個方面的問題進行了深入研究。主要研究內(nèi)容包括：
　?、賹τ图埥^緣的脈動直流電壓耐受特性及脈動系數(shù)與溫度對油紙絕緣短時耐受電壓和失效時間的影響規(guī)律進行了試驗研究。采用均勻升壓

2、法,在五個溫度下測量了油紙絕緣在脈動直流、交流和直流電壓下的短時耐受電壓,結(jié)合油紙絕緣相對介電常數(shù)和體積電阻率隨溫度的變化規(guī)律,對脈動直流電壓下油紙絕緣短時耐受電壓隨溫度變化的規(guī)律進行了分析;采用恒壓法,測量了油紙絕緣在三種電壓下的失效時間,分析了油紙絕緣失效時間隨電壓和溫度的變化規(guī)律。測量結(jié)果表明,與交流和直流電壓相比,脈動直流電壓下的油紙絕緣電老化特性具有顯著差異。
　?、谘芯苛擞图埥^緣在脈動直流電壓下電老化過程中的空間電荷變

3、化特性。采用電聲脈沖法測量了電老化油紙試品內(nèi)部空間電荷密度,分析了電老化油紙試品的空間電荷注入、累積、積聚和消散過程,研究了電老化時間和溫度對油紙試品空間電荷匯聚和消散特性的影響。試驗與分析結(jié)果表明,電老化時間的增加和溫度升高,均會導(dǎo)致油紙試品內(nèi)部電荷密度增加,溫度升高使得空間場強畸變更為嚴(yán)重。
　?、垩芯苛嗣}動直流電壓下電老化油紙絕緣的空間電荷特征量及其變化規(guī)律,探究了油紙絕緣電老化特性。通過試品內(nèi)部空間電荷密度,計算并對比分析

4、了油紙絕緣空間電荷特征量隨老化時間和溫度變化的規(guī)律,提出了油紙絕緣空間電荷特征量與電老化特性相結(jié)合的分析方法,探究了老化時間和溫度對油紙絕緣電老化特性的影響機制。研究結(jié)果表明,電老化時間的延長加速油紙絕緣老化。溫度的升高增強了電場對油紙絕緣電老化特性的影響。
　?、芡ㄟ^分析油紙絕緣失效時間和失效場強威布爾分布的變化規(guī)律,提出了油紙絕緣多風(fēng)險失效模型的構(gòu)建方法,建立了雙變量威布爾失效模型,分析了脈動直流電壓下油紙絕緣電老化失效率的準(zhǔn)