变压器油纸绝缘水分的回复电压分析法

变压器油纸绝缘系统中的水分会加速其固体绝缘材料的老化,准确诊断变压器固体绝缘中的水分质量分数对确保其安全可靠运行,延缓绝缘老化都具有重要意义。变压器油纸绝缘会因老化或受潮而导致其介电特性发生变化,基于检测油纸绝缘介电特性的回复电压测量方法能有效诊断变压器的油纸绝缘状态,并可用来估测固体绝缘纸板的水分质量分数。为此,通过分析变压器油纸绝缘中水分的极化特性,阐述了回复电压方法诊断固体绝缘水分质量分数的原理;并试验研究了变压器油纸绝缘水分质量分数与回复电压特征量及极化谱之间的关系,其中回复电压主时间常数可以量化固体绝缘的等值水分质量分数,一台220kV变压器试验结果表明回复电压方法能够有效地诊断变压器的绝缘油纸状态。

回复电压法用于变压器油纸绝缘老化状态评估

油纸绝缘材料发生老化现象时,往往会引起固体绝缘纸板材料中含水量增加及绝缘系统电介质响应特性改变。若对其进行回复电压测量,会表现出峰值升高、起始斜率增大以及峰值时间缩短等定性特征。为了进一步量化油纸绝缘老化现象与回复电压之间的关系,在介绍回复电压法基本原理的基础上,针对实验室内不同老化程度和不同含水量的油纸绝缘系统进行了回复电压试验,并结合现场实测经验,提出了基于回复电压的油纸绝缘老化状态评估方法。结果表明,油纸绝缘老化或受潮会显著降低其极化谱的主时间常数,绝缘固体材料的含水量与主时间常数的对数之间存在定量关系,利用主时间常数可以有效评估油纸绝缘的老化状态。

基于扩展Debye模型仿真的回复电压特征量分析

回复电压测量方法(return voltage measurement,RVM)能有效检测变压器固体绝缘的含水量,然而对于含有局部峰值点的回复电压极化谱难以给出明确的诊断结论。文中在扩展Debye模型基础上,仿真分析了模型参数变化对极化谱和主时间常数CTC、回复电压峰值最大值Urmax的影响规律,并提出将扩展Debye模型不同时间常数支路数作为新的特征量,最后验证了该特征量的可行性。仿真和试验结果表明:RVM极化谱前、中、尾3部分分别对应着油纸绝缘变压器油中偶极子转向极化、油纸界面极化和绝缘纸内偶极子转向极化、纸内界面极化;油纸绝缘老化会使扩展Debye模型各支路极化电阻减小,极化电容增大,时间常数减小;当变压器油老化严重时,极化谱有可能出现局部峰值;扩展Debye模型各时间常数支路数可作为新的RVM特征量,各时间常数支路数的变化也可使极化谱产生局部峰值,现场试验也验证了新特征量的有效性。

油纸绝缘设备的回复电压曲线仿真分析

回复电压方法能有效地测量绝缘介质的极化特征量,无损诊断电力设备的绝缘状态。基于油纸绝缘介质的极化特性,利用等值电路模型建立了回复电压特征量与绝缘状态之间的关系,仿真并分析了电路参数的改变引起特征量和回复电压曲线的变化规律。仿真结果表明,回复电压主时间常数特征量能诊断不同几何电容的电力设备的绝缘状态,是诊断绝缘状态的有效特征量。

极化谱法在变压器油纸绝缘状态检测中的影响因素分析

介绍了基于回复电压法的极化谱法在变压器油纸绝缘状态检测中的应用原理,指出极化谱曲线的主时间常数是判断变压器油纸绝缘状态的重要因素;分析了充电电压、剩余电荷、温度对极化谱曲线测量结果的影响,结果表明充电电压仅对回复电压最大值有一定影响,不影响极化谱曲线的主时间常数,而剩余电荷和温度会对主时间常数产生影响;提出实际应用基于回复电压法的极化谱法检测变压器油纸绝缘状态时,应首先对变压器进行充分放电,在0~2 000V范围内尽量提高充电电压,并保持环境温度稳定。