交流电压下沿面放电所引起油纸绝缘劣化规律的研究

大型电力变压器广泛使用油纸绝缘系统，沿面放电则是大部分故障中纸板被侵蚀的主导因素。本项目拟建立具有单一放电通道的沿面放电模型，通过对单个放电流注进行分布式电位测量，研究单个放电脉冲能量计算方法；并以此为基础，研究单个电树枝劣化通道在局部放电作用下的劣化规律，得出局部放电能量与电树枝发展速度之间的定量关系；并且研究温度、水分和电场方向等主要因素的影响规律，进行修正；最终实现利用局部放电脉冲能量情况来判断油纸绝缘沿面电树枝发展速度。.本项目的特色在于1）基于单一放电通道，研究单个电树枝在局部放电作用下的劣化规律，而不是针对结构复杂、通道繁多的电树枝进行研究，简化了问题，凸现了问题的本质；2）基于单个放电脉冲的能量研究纸板材料的劣化，使得对该问题的研究从定性转入定量；3）基于对流注电位的分布式测量以计算放电脉冲的能量，深入放电现象的细节，使得计算结果比较准确。

为了研究交流电压下沿面放电所引起油纸绝缘劣化规律，在实验室建立了多试品宽频带的油纸绝缘沿面放电试验平台,通过检测局部放电脉冲电流信号和特高频信号， 统计分析了宽带脉冲频度、平均放电量、最大放电量、总放电量和相位分布范围的变化过程，特高频检波脉冲的频度、平均幅值、最大幅值和相位分布范围的变化过程，以及大放电脉冲和小放电脉冲等特征量，得到了脉冲频度、幅值和相位的变化规律。研究了油楔放电、柱板沿面放电、水平针板沿面放电、垂直针板沿面放电和单通道针板沿面放电等五种放电形式的发展过程；研究了温度、水分和电场角度对沿面放电发展过程的影响；提出了基于脉冲频度、相位特征和放电能量的沿面放电所引起油纸绝缘劣化规律，并且给出了变压器内部局部放电早期阶段的特征，有助于现场开展变压器局部放电在线监测和故障预警工作。