电力变压器优质绝缘热老化的相关研究
电力变压器优质绝缘热老化的相关研究
1 变压器绝缘老化检测
油浸式电力变压器绝缘采用油纸（板）绝缘结构形式，其中固体绝缘大部分由纤维素构
成。促使其最终损坏的主要因素包括维护工作差，运行事故和超负载运行等。由纤维素构成的
固体绝缘，其造成变压器老化的原因，通常可归结为热老化和电老化。
DGA 分析主要用于判断油老化；HPLC 分析用于判断纸纤维老化；介质损耗因数分析不仅
用于判断纸纤维的老化，而且还可以裂解信息。变压器绝缘在热老化过程中，将产生 CO 和
CO2 等气体，由于油和纸在热老化过程中都将分解产生 CO 和CO2，因此，仅靠 DGA 分析是
不够的。
1.1 油中气体分析
变压器通过油中气体分析（DGA）定量测定的主要气体是 H2，CH4，C2 H6，C2H4，C2
H2，CO，CO2.由DL/TIEC60599《变压器油中溶解气体的分析和判断导则》推荐的三比值法
是建立在 DGA 数据基础上的，可用来判断变压器内部故障的性质。当变压器故障涉及固体绝
缘材料时，就会产生 CO 和CO2，CO 和CO2 作为绝缘老化的特征气体，其含量在一定程度上
反映了变压器绝缘的状况。变压器绝缘老化状况的诊断仅仅依靠 CO 和CO2 含量、产气速
率、CO2 或CO 的比值来判断将带有很大的不确定性，在老化分析中的偏差较大，只能将其作
为参考，若作为判据则是不灵敏、不确切和不可靠的。
1.2 高性能液相色谱分析
应用高性能液相色谱分析（HPLC）技术确定变压器油中溶解的糠醛（C5H4O2）含量
（Furan）是十分迫切和必要的。用糠醛含量来判断变压器老化状态，是目前变压器老化最有
效的在线检测手段之一。
由于糠醛作为绝缘纸在热老化过程中分解的特殊产物，成为变压器老化的判据正被越来越
广泛地应用，因此，一般认为油中糠醛含量达到 0.5mg/L 时，变压器整体绝缘水平处于寿命中
期；达到 1～2mg/L 时，绝缘劣化严重；达到 4mg/L 时，变压器绝缘寿命终止。
HPLC 方法所面临的问题是：当对变压器换油或进行油处理后，由于糠醛含量随油的更换
而发生变化，因此，对溶解油中糠醛含量的分析已难以直接得到与聚合度的对应关系。但纸的
拉伸强度是不随油的更换而改变的，这就需要对各次测量的数据、换油情况作记录，以便综合
分析绝缘实际老化的程度。
1.3 绝缘纸聚合度的检定
变压器绝缘材料的聚合度（DP ）是绝缘老化程度最准确、可靠、有效的判据。 聚合度的
测定在取样后，须将纸中的油脂、金属离子及其他充添剂提抽干净，然后粉碎、硝化，使之溶
解于乙酸乙酯溶剂中，并利用乌别洛得粘度计测定纸溶液的粘度，求得纸的聚合度（DP）。
聚合度的曲线表明，新纸板聚合度一般为 1200～1800。
变压器对绝缘纸老化寿命的判断标准大致定为：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，可认为变压器绝缘寿命已终止；当聚合度下
降到150 时，绝缘纸的机械强度几乎为零。变压器取纸样部位的不同，将会导致聚合度数值的
不同，由于聚合度具有一定的分散性，因此，要求在多个部位上取纸样，以求得平均聚合度；
或者要求每次在代表性部位取纸样。取样数应该统一，以强调其可比性和同比性。
2 绝缘老化诊断的人工神经网络法
由于引起变压器绝缘老化的原因相当复杂，寿命估计不是要求预报变压器将发生绝缘故障
的确切时间，而是预报发生故障可能性的增加和工作可靠性的减少.当可靠性下降到一定值时，
摘要：
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电力变压器优质绝缘热老化的相关研究 1 变压器绝缘老化检测 油浸式电力变压器绝缘采用油纸（板）绝缘结构形式，其中固体绝缘大部分由纤维素构成。促使其最终损坏的主要因素包括维护工作差，运行事故和超负载运行等。由纤维素构成的固体绝缘，其造成变压器老化的原因，通常可归结为热老化和电老化。 DGA分析主要用于判断油老化；HPLC分析用于判断纸纤维老化；介质损耗因数分析不仅用于判断纸纤维的老化，而且还可以裂解信息。变压器绝缘在热老化过程中，将产生CO和CO2等气体，由于油和纸在热老化过程中都将分解产生CO和CO2，因此，仅靠DGA分析是不够的。 1.1 油中气体分析 变压器通过油中气体分析（DG...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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