為了研究水分對(duì)復(fù)合電場(chǎng)中油紙絕緣子局部放電特性的影響，本文測(cè)試了不同水分含量下油紙絕緣子電場(chǎng)的典型特性。得到不同含水量的電極和針板。極中復(fù)合電場(chǎng)的局部放電特性。果表明，直流分量對(duì)局部放電電壓和局部放電的影響更大。同含水量的局部放電隨著電壓的升高而增加。極不規(guī)則的電場(chǎng)下，高含水量的局部放電始終大于或等于其低含水量，而在均勻電場(chǎng)曲線下，高含水量的局部放電曲線為隨著張力的增加而交叉。過(guò)分析，得出的結(jié)論是，水增加了變壓器油的電導(dǎo)率，并且油-水界面處的空間電荷很容易消散，導(dǎo)致放電量增加。體介質(zhì)中的局部放電除了常規(guī)介質(zhì)中的氣泡缺陷模型外，還可能存在幾種水滴融化缺陷模型。缺陷是板電極下方高，低水分的油紙絕緣體的放電曲線相交的主要原因。著長(zhǎng)距離，高壓和大容量電網(wǎng)的發(fā)展，直流輸電（HVDC）的優(yōu)勢(shì)變得更加明顯[1]。壓器-變頻器是直流輸電系統(tǒng)的基本設(shè)備，其可靠性直接影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性[2]。量數(shù)據(jù)表明，變壓器事故主要由絕緣故障引起[3-4]。壓器轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部絕緣與普通電力變壓器不同：閥側(cè)的主要絕緣受到交流電壓，雷電沖擊電壓和工作過(guò)電壓的影響，以及直流電壓，疊加的交流/直流電壓和極性反轉(zhuǎn)電壓的影響[5-8]。此，有必要研究復(fù)合電場(chǎng)下紙油的絕緣性能。部放電通常被用來(lái)作為破壞絕緣之前的預(yù)放電現(xiàn)象，以判斷絕緣質(zhì)量，研究預(yù)放電過(guò)程以了解絕緣的過(guò)程和機(jī)理很重要。裂[11-13]。這方面，日本研究人員E.高橋?qū)τ图垙?fù)合絕緣材料進(jìn)行了局部放電測(cè)試，結(jié)果表明，疊加的直流初始放電電壓與直流電壓分量無(wú)關(guān)。始PD反向極性電壓隨反相之前施加的電壓而增加。
　　顯下降[10]。北電力大學(xué)的李成偉教授等人通過(guò)球電極將AC，DC和AC-DC復(fù)合電壓施加到油紙絕緣層上。究了油紙絕緣在不同電壓初始放電下的初始和視在放電。量，放電相位和放電波形的差異[14]。慶大學(xué)的李健教授等人分析了不同交，直流疊加電壓下局部放電信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分布和產(chǎn)氣特征[15-16]。
　　家網(wǎng)絡(luò)公司還研究了疊加的AC-DC電壓下油紙絕緣的特性[17-18]。而，先前的分析主要集中在直流分量對(duì)疊加的交直流電壓的局部放電特性的影響，而忽略了溫度和濕度的影響。于油紙絕緣受到溫度和濕度等環(huán)境因素的強(qiáng)烈影響，因此特別受到復(fù)合電場(chǎng)和連續(xù)電場(chǎng)的影響[19-23]因此，有必要定義絕緣紙的特性。境因素對(duì)油紙絕緣復(fù)合電場(chǎng)的影響。索。
　　文在針狀電極和板-板電極下測(cè)試了不同含水量的油紙混合絕緣子不同直流含量的復(fù)合電場(chǎng)局部放電特性，并對(duì)其特性進(jìn)行了測(cè)試。到了水分影響下油紙復(fù)合絕緣子復(fù)合電場(chǎng)的局部放電。過(guò)分析建立了高級(jí)復(fù)合油紙復(fù)合電場(chǎng)局部放電模型。文使用兩個(gè)板式電極和一個(gè)針式電極模型，對(duì)不同含水量的油紙絕緣子進(jìn)行了局部放電測(cè)試。頭已經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕預(yù)處理。端的曲率半徑為3±0.1μm。極的結(jié)構(gòu)如圖1和2所示。測(cè)試之前，變壓器油必須滿足以下要求：水分含量小于10 mg / kg，擊穿電壓大于55kV（根據(jù)到“ GB / T 507-2002絕緣油故障”標(biāo)準(zhǔn)），90°C下2 kV介電損耗小于0.4％。察水分對(duì)特性的影響油紙絕緣放電，當(dāng)生產(chǎn)高含水量的油時(shí)，將干燥的變壓器油置于溫度為60°C，相對(duì)濕度為80％的密閉環(huán)境中，以便自然吸收水分。水之前的變壓器油水分為10 mg / kg（為便于描述，稱為“低水”），吸水后的變壓器油水分濕度是20mg / kg（以下稱為“高含水量”）。該實(shí)驗(yàn)中使用的紙板是用油浸漬的紙板。
　　油板的制造過(guò)程如下：選擇Weidmann的1毫米厚層壓板，然后將其均勻切割和干燥。溫干燥后，將變壓器油浸入真空中，密封并儲(chǔ)存。入后板的水含量小于0.4％。
　　了方便起見(jiàn)，在下文中將油浸紙板簡(jiǎn)稱為紙板或紙。驗(yàn)中使用的交流疊加直流電壓的波形如圖3所示。圖3中，Udc是直流分量的平均值，而Um是交流分量的峰值。試開(kāi)始后，以恒定速度增加壓力，直到出現(xiàn)局部放電信號(hào)，并在5分鐘內(nèi)記錄平均放電量，然后進(jìn)一步增加壓力以縮短測(cè)試時(shí)間。測(cè)試中，根據(jù)部分放電的增長(zhǎng)率和部分放電的增長(zhǎng)率來(lái)調(diào)整臺(tái)階的大小。

　　驟越短。
　　了防止樣品降解引起的材料損壞，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)32kV / mm（振幅）或局部放電超過(guò)1200pC時(shí)，停止測(cè)試。沖電流法用于局部放電信號(hào)的測(cè)量，放大器設(shè)備是與頻率無(wú)關(guān)的放電變壓器，檢測(cè)設(shè)備是Hipotronics DDX-7000局部放電檢測(cè)器。測(cè)電路如下圖，背景噪聲小于5pC。圖中：R是保護(hù)電阻，CX??是樣本，CK是耦合電容器，ZK是檢測(cè)阻抗。分放電對(duì)絕緣壽命的影響不僅取決于單次放電的數(shù)量，還取決于放電次數(shù)，因此在測(cè)試過(guò)程中測(cè)得的局部放電為平均放電量。間單位。中示出了在針板電極和板板電極下的不同油含量的復(fù)合油紙復(fù)合絕緣電場(chǎng)的局部放電電壓與局部放電之間的關(guān)系。照?qǐng)D5至圖8，從圖5至圖8可以看出，在不同DC含量的組合電壓下，局部放電量隨電壓的增加而迅速增加，并且AC含量越高，速度越高。登速度很快。AC含量越低，初始放電電壓越高，AC含量越低，部分放電越小，水含量越高，水含量越高。了便于觀察水分在不同交流電壓下的復(fù)合電壓對(duì)油紙復(fù)合絕緣子局部放電特性的影響，具有相同電場(chǎng)均勻性的兩條局部放電曲線如圖2所示，在相同的電壓波形下比較電的但是含水量不同。9.如圖所示。圖9中可以看出，在針板電極下方，在相同電壓下高含水量的局部放電總是大于在低含水量下的局部放電，但是具有兩個(gè)彎曲的交叉點(diǎn)。生在電極板下方。水含量低的情況下，單元的放電隨電壓的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)，在水含量高的情況下，放電的初始階段隨電壓的增加而緩慢增加當(dāng)電壓達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，局部放電的增加速率急劇增加。水量高時(shí)，局部放電與張力之間的關(guān)系更接近分段函數(shù)，電纜該函數(shù)曲線由兩條直線組成，曲線的上半部分較慢，下半部分較陡。于油和紙之間的水平衡非常耗時(shí)，因此通常需要30天以上才能達(dá)到平衡，在吸收油后立即進(jìn)行局部放電測(cè)試。工油中的水分，因此認(rèn)為木板的水含量恒定。于上述測(cè)試現(xiàn)象，可以用經(jīng)典的局部放電模型來(lái)解釋：在油紙絕緣中，變壓器油中不可避免地會(huì)有氣泡和水滴，如圖1所示，它與常規(guī)固體電解質(zhì)中的氣泡缺陷原理基本相同。
　　10.由于變壓器油中的氣泡和水滴比外部變壓器更不易破裂，因此氣泡或水滴首先會(huì)分解或產(chǎn)生電荷。穿后產(chǎn)生的電荷在外部電場(chǎng)的作用下遷移。氣泡（或水滴）和變壓器油之間的界面處，形成了與外部電場(chǎng)方向相反的電場(chǎng)。后退電場(chǎng)與外加電場(chǎng)之和小于氣泡（或水滴）的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，放電停止。面處的空間電荷會(huì)通過(guò)外部變壓器油泄漏到電極，電場(chǎng)會(huì)隨著負(fù)載泄漏而減少，當(dāng)電場(chǎng)減小到一定程度時(shí)，放電或電荷遷移將重新開(kāi)始，等等。

　　
　　果，隨著水分含量的增加，泄漏電流增加，電荷容易耗散，局部放電的次數(shù)增加，這也導(dǎo)致油中水滴的增加，從而導(dǎo)致每單位時(shí)間的平均放電量增加。據(jù)[9]，已知AC-DC疊加電場(chǎng)中的DC分量的電場(chǎng)主要集中在纖維板纖維上，并且連續(xù)纖維板纖維的強(qiáng)度為由于不容易放電，因此直流分量增加（即連續(xù)分量h減?。?。圖5至8所示，啟動(dòng)電壓將增加。似地，為了獲得相同的局部放電，電纜在直流分量較大的情況下，所需電壓也很高。針板電極下，絕緣中的局部放電主要是由于上述原因。場(chǎng)集中在針電極下方，易于放電。此，當(dāng)水含量高時(shí)，部分放電量將大于低水含量。是，平板電極下方的情況略有不同。狀電極下方的電場(chǎng)相對(duì)均勻，并且比針狀板狀電極放電的可能性小。于水滴中存在更多的移動(dòng)電荷，電場(chǎng)在電場(chǎng)的作用下沿與電場(chǎng)相反的方向移動(dòng)，并停留在油水界面，形成電場(chǎng)電動(dòng)反沖并提高局部放電電壓。電場(chǎng)弱時(shí)，水滴不容易排出并且水增加以促進(jìn)電場(chǎng)的形成。紙復(fù)合絕緣子的局部放電模型除了傳統(tǒng)固體介質(zhì)中的氣泡缺陷圖案外，還可能存在多滴熔體缺陷圖案，如圖11所示。規(guī)固體電介質(zhì)的氣泡缺陷，由于液體的流動(dòng)性，水滴在電場(chǎng)作用下極化后在電場(chǎng)方向上排列，當(dāng)兩個(gè)水滴之間的距離足夠近時(shí)，電場(chǎng)足夠強(qiáng)大，水印不同。荷將通過(guò)變壓器油排出，并融合成新的更大體積的水滴。于水滴的相對(duì)介電常數(shù)大，因此在電場(chǎng)下產(chǎn)生的極化電荷大，因此當(dāng)在水滴之間放電時(shí)局部放電的量很大。電必須通過(guò)水滴之間的變壓器油分子。需的場(chǎng)強(qiáng)很高。當(dāng)電壓高時(shí)才發(fā)生多次液滴熔化放電。此，在板狀電極下的含水量高的油紙絕緣體中，當(dāng)電壓上升到一定程度時(shí)，局部放電急劇上升，放電量隨著電壓而急劇上升。是由于在低強(qiáng)度場(chǎng)強(qiáng)平板電極下高含水量的油紙絕緣層引起的局部放電機(jī)理不同，導(dǎo)致了電極斜率的顯著變化。電曲線。文獲得了典型電場(chǎng)下不同含水率油紙絕緣子的復(fù)合電場(chǎng)局部放電特性，并給出了油紙絕緣復(fù)合物在電場(chǎng)下的局部電場(chǎng)放電特性。得水分的影響。直流含量不同的復(fù)合電壓下，局部放電隨電壓的升高而增加。體介質(zhì)中的局部放電除了標(biāo)準(zhǔn)的氣泡缺陷模型外，還有多滴熔化缺陷模型。
　　均勻電場(chǎng)下，含水量不同時(shí)放電機(jī)理也不同，這是放電曲線相交的主要原因。
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