矿山电力变压器油纸绝缘老化的微观结构及放电特性研究

文章对比分析了实际寿命周期中矿山电力变压器(矿山变)与普通电力变压器(普通变)油纸绝缘老化的微观结构及放电性能。利用粘度测试仪、光学显微镜及扫描电镜等现代测试手段,并根据放电相位分布(Phase-Resolved Partial Discharge,PRPD)模式,分析了油纸的聚合度、表面形态及微观形貌,以及放电起始电压、放电量及放电次数等。结果表明:温度、水分和生成物的协同作用导致了老化过程中油纸微观结构缺陷形成并进而引发电树枝,绝缘缺陷的分散性导致了放电相位分布中的“波浪”特征;运行过程中,矿山变油纸老化更加严重,局部放电现象更加激烈;矿区运行环境是造成矿山变油纸老化更严重的主要原因,矿山变油纸微观结构变化更加明显是导致其放电特征变化更加显著的直接原因;对矿山变绝缘状态的监测须从严执行电力标准,局部放电能更有效进行矿山变绝缘状态诊断。

矿山电力变压器与普通电力变压器绝缘纸老化特性对比分析

采集实际寿命周期中矿山电力变压器及普通电力变压器的围屏纸板制作绝缘试品,利用黏度测试仪、扫描电镜测试手段,并根据电力标准,对比分析了矿山电力变压器与普通电力变压器绝缘纸的聚合度、表面形貌等微观结构及局部放电、电气强度等电气性能,探讨了老化过程中微观结构变化对电气性能的影响。分析结果表明:老化过程中绝缘缺陷在绝缘纸中逐渐形成并扩大,相较普通电力变压器绝缘纸,矿山电力变压器绝缘纸的表面形貌变化更加明显,形成的缺陷也更加显著;在老化过程中,普通电力变压器和矿山电力变压器绝缘纸的聚合度均呈现逐渐下降趋势,但矿山电力变压器绝缘纸聚合度的下降速度更快;矿区运行环境是造成矿山电力变压器绝缘纸较普通电力变压器老化严重的主要原因。在运行过程中,矿山电力变压器绝缘纸较普通电力变压器将产生更大的放电量及更多的放电次数,放电相位也更宽;在老化过程中,普通电力变压器和矿山电力变压器绝缘纸的电气强度均呈现逐渐下降趋势,但矿山电力变压器绝缘纸的电气强度低于普通电力变压器;矿山电力变压器绝缘纸微观结构缺陷是导致其电气性能变化更加显著的直接原因。在电力设备状态监测维修过程中,对矿山电力变压器绝缘状态的监测建议从严执行电力标准,电气特征参数更适合用于矿山电力变压器绝缘状态监测及故障诊断。