糠醛含量对变压器纸绝缘影响的研究

论文摘要

变压器运行维护工作在确保电网的安全稳定可靠运行中起着举足轻重的作用。作为电网中的最重要的设备,变压器的固体绝缘过热老化及绝缘剩余寿命的检测评估十分重要的。我国目前最常见的变压器类型是油浸式变压器。目前,上海电力公司使用的变压器其使用寿命一般在30-40年左右。在其使用寿命期之内,一般规定投运后的5年内要进行一次大修,此后每5-10年要大修一次。大修一般指的是吊芯大修,同时更换变压器油（有时只进行有载检修、调换有载的油）。无论何种大修,其纸绝缘机构总是无法得到更换。随着变压器使用年份的增加,其纸绝缘老化程度的不断上升,变压器的机械和电气强度会大大下降,从而影响到变压器的安全稳定运行。构成变压器固体绝缘材料的绝缘纸及绝缘纸板,是由未经漂白的硫酸盐纤维素在造纸时经过加工而得到的。在热、电等老化因素的共同作用下,纤维素分子链各个单体间发生断裂,而其平均聚合度也会因此而下降。在实验室可以采用ASTM D-4243测试方法可以测定绝缘纸板的聚合度。但是获取纸样是一项具有破坏性而且非常昂贵的工作,并且需要在变压器停电的情况下才能够进行。而采用高效液相色谱仪检测变压器油中的糠醛含量,可以有效地避免停电取绝缘纸板这一破坏性工作。而测量糠醛含量,只需取一定的油样即可进行分析。Q/CSG1 0007-2002电力设备预防性试验规程对油浸式电力变压器的试验项目、周期和要求作出了规定,糠醛含量在4mg/L时,可以认为该变压器的纸绝缘部分处于严重老化的状态。目前上海市变压器修理厂有多种试验方法分析电力变压器绝缘老化程度,最常规的试验是气相色谱分析试验。但是由于气相色谱分析试验只能分析变压器固体绝缘老化程度,而忽略了对变压器纸质绝缘结构老化程度的分析。同时,电力设备预防性试验规程中,由纸绝缘过热析出的糠醛含量仅以“必要时进行测量”这一模糊不清的概念进行描述,不能满足纸绝缘老化的分析需求。因此,本文将对变压器发热后纸绝缘析出糠醛的原理进行分析,对上海地区的一些典型变压器的糠醛含量进行了测试调研,通过计算,分析糠醛含量对变压器绝缘的影响,并通过聚合度这一概念预测变压器的剩余使用寿命,为变压器的剩余运行年限提供一定的参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究糠醛含量的重要意义
• 1.2 国内外关于变压器中糠醛含量的研究现状
• 第二章 变压器介绍及其故障原因和种类
• 2.1 变压器介绍
• 2.2 电力变压器的故障原因和种类
• 第三章 糠醛简介及其测量方法
• 3.1 糠醛简介及其理化常数
• 3.2 绝缘纸的聚合度以及水分的影响
• 3.3 糠醛含量测定方法的介绍
• 3.3.1 分光光度法
• 3.3.2 使用高效液相色谱仪测定糠醛的方法
• 第四章 糠醛的数据检测与分析
• 4.1 国标中关于糠醛浓度测量的规定
• 4.2 实例分析
• 4.3 利用糠醛含量预测变压器的剩余使用寿命
• 4.3.1 糠醛和聚合度的关系
• 4.3.2 通过糠醛含量预测变压器剩余使用寿命
• 第五章 结论
• 参考文献
• 谢辞
• 附录一 攻读学位期间发表及公开的学术论文与专利成果