不均匀受潮油纸绝缘套管频域介电谱仿真研究

电容型高压套管作为变电站内极为重要的电力设备之一,其绝缘状态对电力系统的安全稳定运行至关重要。套管在生产和运行过程中,可能因干燥不充分、浸渍不充分或外部水分入侵而受潮,影响绝缘可靠性。由于套管电容芯子绝缘结构的特殊性,水分通常为非均匀分布,在外界水分侵入时尤为明显。文中通过建立油纸绝缘双单元叠层和110 kV电容型套管数值仿真模型,对其在不均匀受潮状态下的频域介电谱特性进行仿真分析。结果表明:不均匀受潮时,介质损耗因数与频率的关系曲线出现明显的介质损耗峰;水分分布不均匀程度增大时,损耗峰对应的频率随之增大;频域介电谱(FDS)对套管厚度和末屏局部的含水量变化敏感,但基本不受套管轴向不均匀受潮的影响。

110 kV变压器油纸绝缘套管不均匀绝缘受潮劣化分析

利用频域介电谱方法对油纸绝缘变压器套管的受潮特性进行了系统研究。从频域介电谱基础理论,对均匀与不均匀受潮的油纸绝缘模型的介电响应特性进行了分析。同时对现场油纸绝缘套管的频域介电谱测试诊断与应用进行了相关研究。提出了一种油纸绝缘设备内受潮均匀度评估方法。综合考虑均匀受潮与不均匀受潮时的介电响应特征,即油纸绝缘不均匀受潮时,曲线有明显损耗峰、波动等特征。并针对现场变压器套管展开频域介电谱测试与解体理化分析,进一步验证了理论模型,为现场变压器套管受潮评估提供了一种可靠的方法。

不同受潮类型下油纸绝缘套管的频域介电谱特性

电容型高压套管作为典型的油纸绝缘设备之一,是电力变压器不可或缺的外部连接组件。为了评估频域介电谱法用于油纸绝缘套管含水量状态的有效性,研究了实验室油纸绝缘等效模型和现场套管的频域介电谱（frequency domain spectroscopy,FDS）特征在不同受潮程度和受潮类型时的变化规律。同时,结合界面极化数值模型分析结果,针对不均匀受潮样品和现场套管进行数值分析。结果表明：水分会影响频域介电谱（frequency domain spectroscopy,FDS）特性曲线整个频段。水分分布不均匀时,水分含量高的部分对油纸绝缘整体FDS特性曲线影响较大。不均匀程度越大,曲线波动越大,且具有典型的界面极化特征。因此,可采用频域介电谱方法对油纸绝缘套管的含水量进行评估,同时也能针对性地评估水分分布不均匀的影响。