本文關(guān)鍵詞：油紙絕緣在多種老化過程中的空間電荷特性研究

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【摘要】：特高壓直流輸電是我國實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)展方向之一。在直流高壓輸電工程中特高壓換流變壓器是變換與傳遞電能、隔離交流與直流線路的核心裝備。特高壓直流輸電系統(tǒng)的絕緣問題直接影響電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,作為輸變電的核心,換流變壓器對絕緣有更高的要求。纖維素絕緣紙與絕緣油組成的油紙混合絕緣介質(zhì)是換流變壓器的主要絕緣材料。在變壓器正常運(yùn)行時,絕緣材料會在熱應(yīng)力的作用下發(fā)生熱降解,在運(yùn)行過程中水分也會導(dǎo)致材料的水降解,電應(yīng)力對材料內(nèi)部電場分布有重要影響,會導(dǎo)致試樣內(nèi)部電場畸變。這些因素都會引起材料的老化,影響材料的絕緣性能,縮短材料的使用壽命,并導(dǎo)致變壓器運(yùn)行故障,危及電網(wǎng)安全。老化會造成材料內(nèi)部出現(xiàn)空間電荷注入、積聚、遷移,而空間電荷特性會影響材料的電氣特性,因此本文針對這三種老化因素對油紙絕緣在老化過程中的空間電荷特性進(jìn)行了研究,本文主要工作有：根據(jù)換流變壓器實(shí)際運(yùn)行條件,設(shè)計了三種不同的試驗(yàn)方案,對絕緣油和絕緣紙進(jìn)行了預(yù)處理并制備了油紙絕緣試樣。熱老化試驗(yàn)中將試樣放置在四種溫度下加速老化,采用電聲脈沖法法測量老化后試樣的空間電荷的特性,分析油紙?jiān)跓崂匣^程中空間電荷的演變規(guī)律,研究老化溫度的差異帶來老化過程中的空間電荷特性的差異,從阿倫烏尼斯(Arrhenius)方程和勢壘能級的角度闡述這種差異性;水分溫度聯(lián)合老化試驗(yàn)以不同含水量的油浸絕緣紙為研究對象,在高溫110℃下的高溫-水分聯(lián)合老化的條件下,采用電聲脈沖法法測量試樣的空間電荷分布,分析了不用含水量的絕緣油紙?jiān)诟邷叵吕匣难葑兲匦?探討含水量差異帶來的空間電荷特性差異；電熱老化試驗(yàn)通過將油紙?jiān)?30℃的高溫以及20 kV/mm的電場下進(jìn)行電熱聯(lián)合老化,并采用PEA法測量試樣的空間電荷特性,分析油紙?jiān)陔姛崂匣^程中空間電荷的演變規(guī)律,研究電熱聯(lián)合老化過程中的電場以及其它特征參量差異,并從陷阱能級的角度分析了電熱聯(lián)合老化對空間電荷的影響。
【關(guān)鍵詞】：油紙絕緣 老化 空間電荷 陷阱能級 電聲脈沖法 電荷積聚
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM21;TM721.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 研究背景11-12
• 1.1.1 高壓直流輸電工程11-12
• 1.1.2 換流變壓器等大型設(shè)備的絕緣問題12
• 1.2 老化對絕緣系統(tǒng)的影響研究12-19
• 1.2.1 影響老化的因素及其研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 油紙絕緣系統(tǒng)老化評估方法13-19
• 1.3 空間電荷研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 老化因素對油紙絕緣空間電荷的影響研究21-23
• 1.5 本文主要內(nèi)容老化因素對油紙絕緣空間電荷的影響研究23-25
• 2 空間電荷測量與其他輔助測量技術(shù)25-33
• 2.1 概述25
• 2.2 空間電荷相關(guān)理論25-29
• 2.2.1 空間電荷測量技術(shù)26-29
• 2.3 其他測量技術(shù)29-31
• 2.3.1 介電常數(shù)29-30
• 2.3.2 外光譜分析30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 3 溫度對油紙絕緣空間電荷特性的影響33-47
• 3.1 概述33
• 3.2 油浸絕緣紙?jiān)嚇拥闹苽?/span>33
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果33-46
• 3.3.1 極化過程中空間電荷分布33-38
• 3.3.2 極化過程中試樣內(nèi)部的電場分布38-39
• 3.3.3 去極化過程中試樣內(nèi)部的空間電荷分布39-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 高溫-水分對油紙絕緣空間電荷的影響47-63
• 4.1 概述47
• 4.2 油紙?jiān)嚇拥闹苽?/span>47-48
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果48-58
• 4.3.1 極化過程中空間電荷分布48-54
• 4.3.2 極化過程中試樣內(nèi)部電場分布54-56
• 4.3.3 去極化過程中試樣內(nèi)部電場分布56-58
• 4.4 特征量提取與討論58-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 5 電熱聯(lián)合老化對油紙絕緣空間電荷特性的影響63-75
• 5.1 概述63
• 5.2 油浸絕緣紙?jiān)嚇拥闹苽?/span>63-64
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果64-67
• 5.3.1 加壓時的空間電荷特性64-66
• 5.3.2 撤壓時的空間電荷特性66-67
• 5.4 特征量提取與討論67-73
• 5.5 本章小結(jié)73-75
• 6 結(jié)論75-77
• 6.1 論文總結(jié)75-76
• 6.2 研究展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 作者簡歷83-87
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87

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