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变压器油纸绝缘老化的综述作者姓名:马博班级:钱学森91学号:09045018联系方式:18792863651925907862变压器油纸绝缘老化的综述钱学森91 马博摘要:电网安全运行是保证电力供应稳定、可靠的基础。而由内绝缘老化问题引发的变压器故障是变压器事故的重要部分。针对油浸式电力变压器,本文首先介绍了变压器油纸绝缘老化的定义,并分别介绍了变压器油的老化和绝缘纸的老化,其次介绍了变压器油纸绝缘老化的常见形式,最后,本文从化学特征量诊断以及电气特征量诊断两个方面着重介绍了变压器油纸绝缘老化的研究机理。关键词:变压器;油纸绝缘;老化;化学特征量;电气特征量目录1国内外研究动态12变压器油纸绝缘老化机理12.1.定义12.2 变压器油的老化12.2.1热氧老化12.2.2电气老化22.3绝缘纸的老化22.4变压器油纸绝缘老化的形式22.4.1热老化22.4.2电老化32.4.3机械老化32.4.4环境老化33老化研究机理33.1化学特征参量及诊断技术33.1.1平均聚合度(DP)43.1.2溶解气体分析法(DGA)43.1.3油中糠醛含量43.2电气特征量及诊断技术53.2.1局部放电测量及其特征参量53.2.2介质响应测量技术64结论与展望104.1结论104.2展望11参考文献12131国内外研究动态关于油浸式电力变压器老化的研究已有几十年历史,国内外研究学者对变压器老化的特征量和测量手段以及基于特征量的寿命预测方法进行了大量的研究,并取得了一定的成果。比如,重庆大学高压实验室廖瑞金1教授等对油纸绝缘老化状态的局部放电特征量进行了研究,通过聚类分析等能够划分和识别不同的老化阶段;Shroff 2等报道了绝缘纸加速老化试验中糠醛的形成,发现了油中糠醛含量与绝缘纸聚合度间存在近似对数关系;Gafvert3等比较了时域和频域的介质响应诊断方法,指出频域谱法是现场试验的最好方法。但这些手段只是对变压器内绝缘老化程度的表征,不能对内绝缘老化降解的机理进行深入、详细的分析,直到目前还没有形成内绝缘老化方面系统而成熟的理论。可以根据特征量类型将变压器老化研究技术分为化学特征量诊断技术和电特征量诊断技术两大类。其中以化学特征量的研究最为成熟,电特征量则是近十年来才发展起来的,仍然处于研究阶段,还没有得到广泛的应用4。2变压器油纸绝缘老化机理2.1.定义变压器在运行过程中受到热、水分、氧气等因素的作用,油纸绝缘复合电介质的微观结构会发生变化,进而导致其介电特性也发生变化,这种现象叫做变压器油纸绝缘的老化5。2.2 变压器油的老化变压器油是天然石油经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油。由烷烃、环烷烃、芳香烃等碳氢化合物组成的混合物。其中环烷烃占总量的80%以上,还有少量的烷烃、芳香烃等。环烷烃是环状闭合结构,性质较稳定;芳香烃是指含苯环的烃类;烷烃为是线型分子结构。变压器油中的环烷烃具有较好的介电稳定性和化学稳定性,粘度基本不随温度的变化,适用温度范围较广、凝固点低、介电强度高、介质损耗因数小,具有良好的电气特性、吸气性、化学稳定性,但抗氧化性能稍差6。变压器油的老化过程,是指变压器油在光、热、氧、电弧、电场、磁场、辐射等的物理化学因素的作用下,颜色、气味、运动粘度及介质损耗因数等物理性能发生了变化,其介电性能逐渐下降或变坏的过程。这是一个比较复杂的物理、化学变化过程。变压器油的老化过程基本上可分为热氧化和电气老化两种,这两种老化的作用机理不同,老化的后果对油的介电性能产生较大的影响7。2.2.1热氧老化热氧老化是指变压器油暴露在光、热、辐射线及氧气或氧化性气体等活性物质中受到氧化作用,或者由于绕组、铁心及固体绝缘的发热作用而导致变压器油产生的老化。一方面,光和辐射线等高频电磁波对变压器油的老化产生重要的影响,而且波长越短的射线,其能量越强,对油的老化作用越强。它能够切断分子链及交联作用力,从而使绝缘油的粘度增加,使油浑浊,产生悬浮物及沉淀。另一方面,在光、热、射线和氧化等的作用下,变压器油内部发生着自动氧化的游离基链式反应过程。2.2.2电气老化电气老化是指变压器油在运行过程中由于电场、磁场、电弧或者电晕等游离放电的电离作用,导致液体电介质电性能下降或物理、化学性能逐渐变坏的过程。电气老化主要是电介质内部微观游离放电对变压器油的作用和影响;其次,一般的电导电流引起的焦耳热效应、介质损耗引起的热效应、高场强下电子冷发射对介质的微观放电作用、高场强下电介质内部带电质点的剧烈运动所引发的微观碰撞轰击和微观游离放电,都是引起电气老化的重要原因;而浸渍在油中的固体的发热和电磁场共同的作用,也加速了变压器油的电气老化过程。2.3绝缘纸的老化缘纸是由许多纤维素纤维彼此相互交织、相互结合而成。成品绝缘纸包含约89%-90%的纤维素、6%-8%的半纤维素以及3 %-4%的木质素。纤维之间存在较强的结合力,这就是纤维的结合。结合力即有机械的互相扭结,也有物理的相互吸引,但主要的还是纤维素氢键的结合力。纤维素的结合力决定了纸页机械强度和其他的一些性质。油纸绝缘混合介质在长期运行过程中逐渐老化,导致绝缘性能下降8。绝缘纸在老化过程中要经受电、热、机械、化学等诸多应力的综合作用, 主要产生热降解、水解和氧化降解9,10。绝缘纸热降解是由大分子链的纤维素聚合物发生降解产生较小的分子链,CO,CO2,HO2以及呋喃化合物,产生的较小的分子链会继续生成焦油和各种复合物。绝缘纸水解是由大分子链的纤维素聚合物发生降解生成较小的分子链。绝缘纸氧化降解是由大分子链的纤维素聚合物发生降解生成较小的分子链,CO,CO2,HO2以及酸。2.4变压器油纸绝缘老化的形式根据老化因素的分类可将变压器内绝缘的老化大致划分为热老化、电老化、机械老化和环境老化11。2.4.1热老化热老化是变压器内绝缘性能劣化的主要形式,由纤维素为主要成分的绝缘纸作为一种有机绝材料会在热的作用下发生热降解,包括使主链断裂解聚反应和使侧基从主链上脱去的消去反应,产生大量低分子生成物。热老化通常在热和氧的长期协同作用下发生,初期会出现过氧化物,进而分解产生自由基,然后引发一系列氧化和断链化学反应,使分子量下降,含氧基团浓度增加,并不断挥发出低分子产物,结晶度也随之改变。随着绝缘物质结构的变化,其机械性能逐渐劣化。随着温度上升,绝缘的热老化速度迅速增加。热老化速度取决于化学反应速度,并遵循Arrhenius方程,即 k=Aaexp(-EaRT)式中,k 为化学反应速度,即单位时间内发生化学反应的物质质量;Aa 和Ea 分别为化学反应的指前因子和活化能;R 为玻耳兹曼常量;T 为化学反应进行的绝对温度。通常认为,由热老化决定的绝缘寿命与其化学反应速度呈反比例关系。由此可得绝缘寿命与温度的关系12。2.4.2电老化在电场长期作用下绝缘中发生的老化称为电老化,电老化的机理很复杂,包括绝缘在电场作用下一系列的物理和化学效应,包括放电过程产生的带电质点轰击,放电点引起的介质热效应,放电过程中的活性生成物以及放电产生的可见光、紫外线等辐射效应等都会破坏绝缘材料的分子结构,促使绝缘材料裂解,并导致绝缘性能的下降。 试验证明,变压器绝缘在干燥、浸渍及脱气或者运输过程中,可能会在固体或液体内残留小气泡,而在这些气泡中或电场集中处容易发生局部放电。因此,局部放电是引起变压器内绝缘电老化的主要因素,检测局部放是诊断绝缘变压器早期故障的重要方法4。2.4.3机械老化绝缘纸受到的机械应力来自于机械作用力、温度突变和电场力等。当绝缘纸受到机械应力后,力学性能发生不可逆降低直至产生裂痕或气隙导致局部放电,这种现象称为机械力老化。在变压器的生产运行中,绝缘纸会受到各种应力的同时作用,因此绝缘纸的机械力老化是其绝缘老化不可忽视的一个方面13。2.4.4环境老化由环境引起的油纸绝缘系统老化的因素主要包括水分、污染、氧气等。在这些因素的作用下,绝缘表面将发生腐蚀,加以强电场的作用,沿面放电会产生足以引起纤维分解的高温。环境对变压器油纸绝缘系统造成的劣化主要是受潮,受潮后的绝缘电阻和介质损耗将增大,从而有可能引起热击穿。水分是强极性液体,受潮后的绝缘介电常数也将增大。如果受潮不均匀,将引起电场分布的变化,从而降低其耐电强度。试验证明,变压器绝缘在运行温度下,含水量为4%的纸是0.5%含水量降解速度的20倍。绝缘纸在有氧条件下的降解速度是无氧条件下的3倍,加了抗氧化剂下的老化速度比没加要慢很多4。3老化研究机理可以根据特征量类型将变压器老化研究技术分为化学特征量诊断技术和电特征量诊断技术两大类,下面分别详细介绍4。3.1化学特征参量及诊断技术 始于上世纪60年代的变压器油纸绝缘运行中的老化研究,到目前为止,基本上有3种公认的绝缘老化诊断判据14。介绍如下。3.1.1平均聚合度(DP)一个纤维素大分子中所包含的重复结构单元一D-毗喃型葡萄糖基的数量,称作该纤维素分子的聚合度15。 变压器绝缘纸(板)的聚合度是绝缘老化程度最准确、可靠、有效的判据之一。 聚合度的测定过程如下:取样后,首先将纸中的油脂、金属离子及其它充添剂提抽干净,然后粉碎、消化,使之溶解于乙酸乙脂溶剂中,利用乌别洛得粘度计测定纸溶液的粘度,求得纸的聚合度16。由于变压器绝缘纸聚合度随老化时间的延长而降低,纤维素材料的韧性和强度也随之下降。为此,绝缘纸老化寿命的判别标准大致定为:当平均聚合度下降到500时,变压器整体绝缘处于寿命中期;当平均聚合度下降到250时,认为变压器寿命已终比;聚合度下降到150时,绝缘纸的机械强度几乎为零。对一台变压器而言,取纸样部位不同,其聚合度的数值也不同。正因为聚合度具有一定的分散性,所以要求在变压器上、下部多个点分别取样,以获得平均聚合度,或者每次在代表性部位取样,取样数要统一,以具有可比性、同比性。考虑到对于运行中的变压器,如果要测定纸样就必须对变压器进行停运吊芯,存在诸多不便,近年来,推广应用了高性能液相色谱分析。该方法可以在变压器不停运情况下,取油样,然后测出油中糠醛含量,再依据糠醛含量与聚合度的线性关系,得到聚合度的值。这样可从糠醛含量、聚合度两个角度来分析、判断绝缘老化问题。3.1.2溶解气体分析法(DGA) 在变压器绝缘故障或事故的各种检测手段中,油中溶解气体分析法(DGA)是通用的方法。DGA对故障的判断较灵敏有效,能解决电气试验不能发现的局部故障和过热故障,是监督变压器内部是否存在潜伏性故障的一种状态手段。D GA判断法包括气体含量判断法、特征气体判断法、IEC比值判断法、回归法等等。一般认为CO,CO2主要反映固体故障;绝缘受潮时,H2含量高,存在放电性故障时,C2H2含量增加。IEC标准规定,若COCO2大于0.33或小于0.09时,存在固体绝缘劣化现象17。3.1.3油中糠醛含量七十年代末,Burton等人在分析两台变压器的事故原因时,检测到油中溶解的以糠醛为主的吠喃类化合物,并发现变压器油中糠醛仅仅来自于绝缘纸等纤维素材料的老化分解,而与变压器油无关。自此,研究人员意识到油中糠醛含量对诊断固体绝缘老化将有重要的价值,相继在实验室内开展了大量的加速老化试验来模拟油纸绝缘系统中固体绝缘的老化过程,并获得了一些很有意义的结果。大量的理论分析和实验室研究结果均表明,变压器油中糠醛的产生仅仅来自于绝缘纸的老化分解。然而对于糠醛的形成机理,却仍然没有一种令人信服的理论。但是可以肯定的是,当变压器绝缘发生老化时,油纸系统就会包含一定量的糠醛,由于糠醛在油分子的运动与扩散遵循菲克定律,其在运行中的变压器油中近似为均匀分布。因而,利用高效液相色谱法对糠醛进行定量检测,其含量的多少就间接反映了变压器油纸绝缘的老化程度,对诊断油纸绝缘老化状态有重要意义。目前,我国 DL/T596-1996电力设备预防性试验中详细规定了非正常老化和严重老化的糠醛含量限值,当油中糠醛含量达到0. 5mg/L时,变压器的整体绝缘水平处于其寿命中期;而当糠醛含量大雨4mg/L时整体绝缘水平处于寿命晚期18,19。目前糠醛的检测方法主要有液相色谱法、红外光谱法、气相色谱法。气相色谱法由于样品中大量烃类的严重干扰,使测定条件的选择十分困难,样品前处理难度很大。红外光谱法灵敏度较低,使其的应用存在一定的局限性。目前在电力系统应用较多的是液相色谱法20。 以糠醛含量诊断变压器绝缘老化是目前最为常用的方法,由于糠醛为绝缘纸的特殊产物,比起DGA分析CO,CO2含量来说可靠性更高,但仍然存在较多影响判断可靠性的因素:许多变压器装有热虹吸过滤器,将使对流循环的油中一部分糠醛被吸附除去,不能测到真实的糠醛含量;另外国产的变压器按检修规程规定采用压力滤油及高真空滤油,这也会使部分糠醛被除去,造成油中糠醛含量和绝缘老化的真实规律不成正比。因此,简单地将糠醛含量用于老化程度判断将不再适用于添加抗氧化剂的油纸绝缘系统。需要掌握变压器的绝缘组成、运行及维修历史等资料,才能从多方面的对变压器老化状态作出客观的评价。3.2电气特征量及诊断技术电气特征量及诊断技术方法主要包括传统的介电参量测量、介质响应测量和局部放电测量。传统介电参量在绝缘老化过程中并没有明显变化规律,而介质响应测量技术近年来成为油纸绝缘老化的研究热点,它主要包括时域的极化/去极化电流、回复电压和频域的介电谱测量,这三种测量技术均能很好地反映变压器的老化状况,但均需要对变压器进行停电测量,而使其在线评估应用受到了限制21 。通常认为变压器中的纤维绝缘发生老化后只会直接导致其机械性能的下降,诸如工频介质损耗角以及工频、脉冲击穿电压强度等电气性能不会发生太大的变化。因此,虽然电力运行部门长时间采用绝缘电阻和极化指数以及介质损耗系数等离线电气无损测量参数作为变压器受潮状况的诊断方法,直到上世纪九十年代,关于绝缘老化和寿命预测的电诊断方法仍然没有得到系统的研究。近20年来,随着计算机及数字化测量技术的发展,以电气参数为特征量的变压器老化状态诊断方法也取得了前所未有的进展,主要包括局部放电测量和介质响应诊断技术。3.2.1局部放电测量及其特征参量大型电机运行时受到电、热、机械及各种环境应力等多种因子联合作用使其主绝缘逐渐老化并导致绝缘击穿4。通常用局部放电的基本参量评定绝缘的老化状态, 国内和国际标准中都推荐用最大视在放电量Qmax 来评定绝缘的放电状态。Qmax 在一定程度上可以反映绝缘放电的剧烈程度, 但仅用它评定电机整体的绝缘状态有以下局限22: Qmax在实测时易受外界干扰的影响; Qmax仅代表最大缺陷的放电状态, 不能反映整个绝缘的放电状态 局部放电在绝缘材料内部或表面引起一系列的物理效应和化学变化, 如带电微粒的轰击、热效应、生成活性生成物以及冲击波和辐射作用等, 使绝缘材料受到侵蚀和内部结构发生变化大多情况下, 局部放电引起绝缘材料老化是长期累积作用的结果, 短时即使很强的放电对材料的内部结构影响也不大, 因而对局部放电实时监测,采取有效的措施, 有助于减缓绝缘老化的进程23。随着计算机和数字测量技术的发展,很多学者也开展研究绝缘材料内局部放电的发展以及对材料的劣化、老化等破坏作用。从局部放电的放电模型、单个放电脉冲,光信号、声信号、电树枝的发展以及材料的变化等多角度研究局部放电的发展和对材料的破坏作用,探索局部放电与材料性能的关系,哪种局部放电的特征量最能表征对材料的破坏作用等等。 各方面研究表明,局部放电特征参量能够在一定程度上反映不同阶段的局部放电,但是如果希一望从某一个或几个特征参量的变化来确定局部放电的发展阶段状态似乎是不可行的,因此需要采用智能化的分析手段,并目_借助十数学工具,研究局部放电特征参量与局部放电发展阶段与绝缘老化状态的联系24。3.2.2介质响应测量技术介质响应法作为一种油纸绝缘老化诊断的无损检测手段, 具有抗干扰能力强、携带信息丰富等特点。因此,对于浸油变压器等电力设备油纸绝缘老化的诊断,介质响应法是一种很好的诊断工具。它包括基于时域介质响应技术的回复电压法( recovery voltage method, RVM) 、极化去极化电流法( polarization and depolarisation current , PDC) 以及基于频域介质响应的频域谱法( f requency domain spect ro scopy,FDS)。回复电压法回复电压法(RVM)是近年来广受关注的变压器固体绝缘的无损检测方法,不需采取纸和油样即可通过现场测量对变压器纸-油绝缘的受潮和老化的总体状态做出诊断。回复电压法以介质响应理论为基础,利用油纸绝缘系统在直流电压下的极化特性,获得RVM曲线及其特征参数(回复电压最大值、初始斜率和中心时间常数),从而对绝缘性能进行诊断。其原理是当对油纸绝缘施加直流电压时,绝缘内部会出现极化,偶极子定向排列,表面出现束缚电荷,两极上出现自由电荷;撤去外施电压并短接两极后,绝缘内部发生退极化过程,极化电荷由定向排列逐渐变为无序状态,电极上的自由电荷和绝缘表面的束缚电荷开始释放;去掉两极间的短接线后,仍然存在部分残余极化,绝缘内部偶极子退极化过程仍将继续,尚未释放完的电荷和一部分定向排列的束缚电荷会在绝缘两端形成电势差,即为回复电压26。回复电压随时间的延长而衰减。绝缘受潮和老化引起的介电性能的变化,会使其回复电压有明显改变27。RVM 的实验测量电路如图1所示。电压源采用线性直流稳压稳流脉冲电源,其电压调节范围为0600V 无极可调,用示波表对实验数据进行记录,并将数据传入电脑。具体测试步骤如下: 首先闭合开关S1,断开开关S2、S3,直流电源给油纸绝缘试品充电,油纸绝缘出 现极化并产生极化电流; 经过充电时间tC后,断开开关S1,闭合开关S3,试品电容放电,由于线路短路,油纸绝缘产生去极化电流; 再经过放电时间td后,断开开关S3,在短路期间没有释放完全的电荷使高低压绕组之间形成电压差,这个电压差就是回复电压。在此过程中产生的电流形状变化如图2所示 图1 RVM测量电路图图2回复电压和极化去极化电流示意图已有的研究表明RVM测试过程中的电压变化形状可由以下3个参数表征: 回复电压最大值Umax,即回复电压曲线中最大的值; 初始斜率Si,即回复电压曲线与时间的导数dudt; 中心时间常数tdom,即达到回复电压最大值所需的时间。若谱线中出现几个极大值,则最大值所对应的时间称为主要时间常数27。虽然通过许多研究机构和学者的不断努力,对回复电压用十变压器油纸绝缘诊断方面有了一定成果,但仍存在一些问题,主要表现在28: 研究表明,影响反映变压器油纸绝缘状态的回复电压参数较多,但是各影响因对参数的具体影响仍不明确,已有的研究只是定性的指明了各影响因素对参数的影响。 用回复电压方法还不能对测量结果进行圆满的解释,要将回复电压法应用十实际际,必须进行大量试验和理论计算,进一步研究、总结规律,对其结果进行合理解释。 现在用回复电压法测量时,还不能区分水分和老化对回复电压参数的具体影响,这也给回复电压法的实际应用带来了困难。 因此,为了更好的用回复电压法获得变压器油纸绝缘的状态信息,解决目前回复电压法仍存在的问题和不足,对回复电压法进行进一步深入研究具有重要的理论和实际意义。极化去极化电流法极化去极化电流分析法(PDC)是通过对变压器绝缘施加直流电压,由于绝缘材料的介电性能,产生逐渐衰减的极化去极化电流,这条电流曲线可以反映出许多绝缘内部信息。通过对极化去极化电流曲线进行计算可以得出变压器固体绝缘直流电导率,从而建立了极化去极化电流和变压器老化寿命的联系。这是一种理想的快速评估寿命方法,具有无损耗、不需要采样、试验简单易行等优点,适合与聚合度评估法相结合,从不同侧面评估变压寿命,发挥各自的优势29。极化去极化电流法(PDC)测量方法的具体操作30为:在一定时间即极化时间Tp内,将约100V的直流阶越电压施加在高压和低压绕组之间(如图3和图4)。图3 利用PDC进行松弛电流的测量试验示意图图4 松弛电流的原理波形图这样,就会产生变压器绝缘系统的充电电流,即所谓的极化电流iPOL。在电压施加瞬间就会产生一个类似脉冲电流,该电流在整个极化时间内会逐渐降低,一直降到一个比较稳定的值。该值取决于绝缘系统本身的直流电导率。极化时间Tp过后,将开关S拨到另一个位置,将绝缘系统经安培表短路。此时放电电流iDE-POL会突变跳跃至一个负值上,然后逐渐衰减至零。以上两种电流iPOL和iDE-POL均被称为松弛电流,存储在PDC分析仪中。这样就可以得到一个被参数化了的变压器主绝缘系统的电路模型。该模型的所有参数均可通过已经测好的一定含水量的纸板样品材料的特性、油的参数以及主绝缘系统的结构来进一步确定。不同含水量下的松弛电流之间测量值与计算值之间的“最佳拟合”可以给出固体绝缘含水量和油电导率,结合其它诊断手段,就可以得到一个可靠的老化评估。频域谱法变压器绝缘诊断的频谱分析法主要基于介质极化的频率响应特性。FDS 绝缘诊断技术是在不同的频率点上对损耗因数和复电容进行测量的一种绝缘诊断手段,其主要原理是将测量介质损耗因数和复电容作为一种频率函数。目前FDS 实验仪器均为IDAX 系列绝缘诊断分析仪,测量原理如图5 所示。其主要功能是在特定的频率和电压幅值下测量绝缘阻抗,而这些数值被用来计算绝缘的电容和损耗因数。将所计算得出的电容和损耗因数与其对应的频率值绘制成频率特性曲线,再根据以往的经验曲线进行对比分析,或者利用该测试仪配套的MODS 分析软件进行曲线拟合,便可以计算出被测试品的含水量、电导率等相关的参数31。图5 FDS测量原理图相比PDC,FDS 诊断技术更适合在现场使用,其原因是频域介电谱对外界噪声的不敏感性,同时也由于PDC法不能测量出在转变为极化或者去极化状态之后最初几秒时间内的暂态电流而限制了其在频率小于1Hz的条件下的测量意义。而回复电压测量虽然能够在不破坏固体绝缘的条件下对运行中变压器进行状态评估,而且具有较好的抗干扰的能力,且易于现场实施,但是其存在的缺点在于测量结果常受到残余电荷等因素的影响,而且缺乏清楚的分别诊断油和油纸状态的能力。FDS 绝缘诊断法在实际应用中具有很多其他测量方法所没有的优势,在绝缘诊断领域拥有很广阔的应用前景。4结论与展望4.1结论电力变压器(尤其是油浸式电力变压器)的绝缘老化是影响其安全运行的重要因素之一。故准确掌握其绝缘老化状态,对于避免绝缘故障引发停电等重大事故具有重要意义。通过以上综述分析,本文得出的结论如下: 变压器油纸绝缘的老化是一个什么复杂而漫长的过程,包括变压器油的老化和绝缘纸的老化两个方面,其中变压器油的老化又主要分为热氧老化和电气老化两个部分,绝缘纸的老化主要分为热降解,水解,氧化降解。 变压器油纸绝缘的形式十分多样,主要分为4钟老化形式:热老化,电老化,机械老化和环境老化。 目前为止,对变压器油纸绝缘老化机理的研究主要分为化学特征参量以及电气特征参量两种技术手段,化学特征参量研究手段发展时间较长,理论体系较为成熟,而电气特征参量研究手段发起于最近10余年,国内开展较晚。 针对变压器油纸绝缘老化的化学特征量研究手段主要包括平均聚合度(DP)法,溶解气体分析(DGA)法以及油中糠醛含量分析法。这3种方法各有优缺点。油中糠醛含量分析法应用最为广泛。 针对变压器油纸绝缘老化的电气特征量研究手段主要包括传统的介电参量测量、介质响应测量和局部放电测量。 介质响应测量技术近年来成为油纸绝缘老化的研究热点,它主要包括3中测量手段:回复电压(RVM)法,计划去极化电流(PDC)法以及频域谱(FDS)法。4.2展望对于油浸式变压器的老化研究,经过几十年的探索,虽然总结出一些研究方法和规律,但是各种方法都有优缺点,有各自不同的适用范围,故到目前为止还没有一种公认比较理想的诊断方法可以直接用于指导解决工程实际问题。近年来各种智能技术如人工神经网络、遗传算法、小波分析、模糊推理、灰色聚类等被引入变压器故障诊断中,取得了比较好的效果。然而,电力变压器是一个复杂系统,不确定因素及不确定信息充斥其间,为解决这些不确定性产生的随机性和模糊性,以溶解气体分析为主结合其它电气试验结果的综合诊断方法如概率推理、判决树、信息融合、 Petrl网络等得到了深入研究。然而由于变压器的复杂性、测试手段的局限性、知识的不精确性,各种方法表现出不同的优缺点32。针对以上现状,本文最后提出3点展望: 对已有的研究手段进行完善; 根据试验规律探究新的研究理论; 交叉学科,利用其它学科的一些结论或者仪器来促进老化研究机理的发展。参考文献1廖瑞金,杨丽君等.基于局部放电主成分因子向量的油纸绝缘老化状态统计分析J.中国电机工程学报2006,26(14)2D H Shroff, A W Stannett. A review of paper aging in power transformersJ. IEE Proceedings C of Generation, Transmission and Distribution, 1985,132(6)3 Gafvert U, Adeen L, Tapper M, et al. Dielectric Spectroscopy in Time and Frequency Domain Applied to Diagnostics of Power TransformersC, Proc. 6th Intern Conf Properties and Applications of Dielectric Materials. ICPADM, 20004杨丽君.变压器油纸绝缘老化特征量与寿命评估方法研究D.重庆大学,20095郝建,廖瑞金,杨丽君,马志钦.应用频域介电谱法的变压器油纸绝缘老化状态评估J.电网技术.2011(07)6袁泉.变压器油纸绝缘老化的频域介质响应试验及
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