大亚湾核电站主变压器老化与寿命评估分析

论文摘要

发电机升压变压器,即主变压器(主变),是核电站电力输出的重大、关键设备之一。大亚湾核电站主变属于超高压、大容量的油浸式大型电力变压器。油浸式电力变压器的一般设计寿命为30年,实际运行寿命一般为20～40年,大亚湾核电站整体设计运行寿命为40年,要评估和预测主变在40年电站设计寿期以及60年延长设计寿期内能否安全、可靠运行,就有必要对它的老化与寿命状态进行监测和评估。本文综合分析了大亚湾核电站六台主变的各种运行、维修以及检测分析数据,应用多种分析手段对它的老化和寿命状况进行了分析和评估。首先通过分析其结构材料的老化特性和可维修性,筛选出老化敏感相关结构材料,即纤维固体绝缘纸(板)和绝缘木。而组成变压器重要绝缘结构材料之一的绝缘油,由于它的易更换性和所占变压器制造成本小等特点,在本文中不进行详细分析与评价。温度(热)、氧和水分是影响纤维固体绝缘材料老化速率的三个主要因素。根据主变温升试验和实际运行温度估算最热点温度,采用单一热点因子分析法对主变的实际老化速率和寿命状况进行了分析计算。通过油中溶解气体分析法对主变内部存在的低温过热点以及对固体绝缘材料的老化影响进行了分析判断。本文重点分析评估了直接表征变压器固体绝缘老化状况的油中糠醛、绝缘纸聚合度检测数据,并结合运行中重要老化影响因素的实际情况,对主变的老化和剩余寿命状况给出了相应的分析结论,并在此基础上提出了主变后续寿期管理的措施和建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 国内、外老化研究现状
• 1.3 本研究的目的与范围
• 第二章 主变的功能与结构特点
• 2.1 主变的功能
• 2.2 主变结构特点
• 2.2.1 主要结构参数
• 2.2.2 主要结构描述
• 2.3 主要技术参数
• 第三章 主变运行与维修历史
• 3.1 概述
• 3.2 运行环境与条件
• 3.3 运行、维修历史
• 第四章 老化影响因素及机理分析
• 4.1 老化敏感部件的筛选
• 4.2 老化敏感部件筛选结果
• 4.3 纤维绝缘材料结构特点
• 4.4 老化影响因素及机理
• 4.4.1 主要的老化影响因素及机理
• 4.4.2 电老化影响及机理
• 4.5 温度对老化速率的影响
• 4.6 氧气、水分对老化速率的影响分析
• 4.7 纤维绝缘材料的寿命终点标准
• 4.8 变压器的有用寿命
• 第五章 主变老化与寿命分析评估
• 5.1 概述
• 5.2 温度老化影响分析
• 5.2.1 实际运行温度老化分析
• 5.2.2 温升试验温度热老化分析
• 5.3 油中溶解气体分析与判断
• 5.3.1 应用关键气体判别法分析
• 5.3.2 应用比值判别法分析
• 5.3.3 故障类型分析判断
• 2、CO 分析判断'>5.4 油中CO₂、CO 分析判断
• 5.4.1 判断方法与影响因素
• 2 分析判断'>5.4.2 大亚湾主变油中CO 和CO₂分析判断
• 5.5 油中糠醛分析判断
• 5.5.1 基本原理说明
• 5.5.2 影响因素
• 5.5.3 非正常老化判断指标
• 5.5.4 大亚湾主变糠醛分析评价
• 5.6 聚合度分析法判断
• 5.6.1 影响因素
• 5.6.2 绝缘纸取样及聚合度检测
• 5.6.3 聚合度评价与变化预测
• 5.7 绝缘老化相关电气参数分析
• 5.8 水分、氧气老化影响分析
• 5.8.1 水分情况与老化影响分析
• 5.8.2 氧气情况与老化影响分析
• 第六章 老化与寿命分析结论与建议
• 6.1 老化与寿命分析结论
• 6.1.1 热老化分析结果
• 6.1.2 相关检测参数分析结果
• 6.1.3 老化影响因素分析
• 6.1.4 综合分析结论
• 6.2 老化与寿期管理建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文