基于针板模型变压器油中的电晕放电特性及产气规律

安丰彩 张科达
１ 山东 电力 高等 专科 学校 山东 济 南 ２ ０ ０ ２ 宁波鄞 州供 电局 浙江 宁波 ３ １ ０ ． ５ ０ ：． １ ０ ５
【 摘要 】 变压器 局部 放 电在 线监测 系 统能够 及 时发 现 绝缘 内部缺 陷和放 电程 度 ， 变压 器 油 中溶
解 气体含 量分 析 可 以 了解 绝缘状 况 。 以油 中溶解 气体 分 析为 基础 ， 合局 部放 电检 测 可 以有 结 效地 监测及 诊 断运行 电力 变压器 绝 缘故 障。 论 文针对 模 拟变压 器 针板 电极 局部 放 电模 型 ， 采
Ａ ａ ｓ ， 称Ｄ Ａ） 它作 为 目前 电力 系 统 对 油 浸 ｎｌ ｉ 简 ｙｓ Ｇ ， 式 电力 设备 常规 使用 的故 障分 析手 段 之一 。 诊断 对
本文 采用 恒压 法 ， 基 于针板 模 型对 油 中电晕 放 电 并
特性及 产 气规律 进行 研究 。
变 压器 内部 潜伏 性故 障及 其发 展程 度 上效果 显 著 ，
在 电场 和热 的作用下 采用 油一 绝缘 结构 的电 纸 力 变压 器 ． 其绝 缘 材 料将 会 逐渐 老 化 和分 解 ， 生 产 各种 低 分子 及 二氧 化碳 、 一氧 化碳 等 气 体 。油 中 ］
测． 因此 ， ９ ７ 颁 布执 行 的 电力 设 备 预试 规 程 自１９ 年 后 ． 压器 油 中溶解 气体 分析 始终 被放 在首 要 的位 变
１２ 局 部放 电测量 ．
局 部放 电模 型 实验接 线 如 图２ 示 ，其 中试 验 所 电源 由 自耦 调压 器Ｔ和工 频无 局 放试 验变 压器Ｔ构 成 ｌ， 定 电压 为６ ｋ 额 定 容 量 为６ ｋ Ａ； 护 电 ４额 ］ ０ Ｖ， ０Ｖ 保 阻 ： 电阻 值 为 ５３ Ｑ， 定 电压 为６ ｋ 在 试 品击 ．ｋ 额 ０ Ｖ，
用恒 压 法 实验 方 法 ， 析 了变压 器 油 中不 同局部 放 电情况 下 ． 同程度 的 局部 放 电 与油 中溶 分 不
解 气体 的对应 关 系。
【 关键 词 】 电力 变压器 针 板 电极 模 型
【 中图 分类号 】 Ｍ８ １ Ｔ ５ 【 文献标 识码 】 Ａ
０ 引 言
局部放 电与油 中溶解 气体 的 对应关 系 ， 以便 通 过对 油 中溶 解 气体 含 量 的 监测 代 替局 部 放 电的直 接 监 测 。由于 恒压法 则更 接近 实 际运行 的电力 变压 器 ，
方 法 称 为 油 中溶 解 气 体 分 析 法 （ ｉ ｏ ｅ ａｅ Ｄ ｓ ｌ ｄ Ｇ ｓｓ ｓｖ
在试 验 时 ， 有变压 器 内绝 缘典 型缺 陷模 型 都 所 浸 在 模拟 变 压 器 油箱 中பைடு நூலகம் 置 于专 门设计 的恒 温 箱
２ ２
基 于针 板模 型 变压 器油 中的电晕 放 电特性 及产 气 规律
Ｖ １４Ｎ ． ｏ１ ｏ ． ４
内 ， 过施 加 工频 电压来 模 拟 变压 器 内绝缘 典 型 局 通 部放 电 。变压 器局 部放 电模 拟 系统 如 图ｌ 示 。 所
且该 法无 需停 电试 验 ， 便用 于在 线 监测 和离 线检 方
收稿 日期 ：０ １ ０ — ９ ２ １ — ７ １
１ 实 验 平 台 及 实 验 方 案 的 确 定
１１ 变 压 器 局 部 放 电模 拟 系 统 ．
作者 简 介 ： 丰 彩 （９ １ ）女 ， 教授 。现 从 事 控 制 科 学 与 安 １７ 一 ， 副 控 制 工程 的教 学 与 研 究 工 作 。
制成 ， 尺寸 为６ ０ ｍ（ ）５ ０ ｎ 宽 ）４ ０ ｍ（ ） ０ ｍ 长 ｘ ５ ｍｒ（ ￣ ５ ｒ 高 。 ａ 该 模 拟 系 统通 过 变 压 器油 循 环 来 模 拟变 压 器 绝 缘
Ｔ Ｉ ／ 针
图３ 电 晕 放 电模 型
油循 环 ， 过恒 温箱 来控 制变 压器 绝缘 油 的温 度 。 通
置上 ［ 。
因此 。 本文 通过 针板模 型模拟 变压 器 中 的电晕
尚未饱 和 ， 分解 出 的气体 将 以分子 的形 式溶 解 于变 压 器油 中 ， 当变 压 器 内部 发 生故 障时 ， 中溶解 气 油 体 的含量 、 组分 及产 气率 取决 于故 障 的严 重程 度 和
故 障点 能 量 的释 放 形式 。 因此 ， 据气 体 色谱 分 析 根 的结果 即可判定 设 备有无 内部 故 障 ， 断其 故 障类 诊 型 ． 推 定 故 障的严 重 程度 及 发展 趋 势 等 ＿。将此 并 ２ ］
研 究 基 于针 板 模 型 的变 压 器 油 中放 电 特性 及 产 气
规 律 ， 放 电模 型如 图３ 示 。 其 所
厂 ／压 ］ 惠较
图 １ 变 压 器 局 部 放 电 模 拟 系 统
其 中模 拟 油箱 由有 机 玻璃 材料 制 成 。尺 寸 为
ｑ２ ０ ｍ（ 径 ） ２ ０ ｍ（ ） 恒 温 箱 由不 锈 钢 板 ｂ２ｍ 直 ￣５ ｍ 高 ，
山东 电力高 等专 科学校 学 报
第 １ 第 ４期 ４卷
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｅｌｃｒ ｏ ｒＣｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｄ ｎ ｅ ｔ ｃ Ｐ ｗｅ ｌ ｅ ｉ ｅ
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基于针板模型 变压器油 中的 电晕放 电特性 及 产 气 规律
Ｔ ｅＣ ａａ ｔｒ ｔ ｓｏ Ｄ ａ ｄ Ｄｉｓｌｅ ａ ｎ Ｏｉ Ｂａｅ ｎ Ｎｅ ｄ ｅ ｂ ａｄ Ｍｏ ｅ ｈ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｆＰ ｎ ｓｏｖ ｄ Ｇ ｓｉ ｌ ｓ ｄ ｏ ｅ ｌ— ｏ ｒ ｄ １ ｓｃ
放 电故障 ．研究 变压 器局 部放 电机 理 和发展 特 性 ，
并 着重 研 究 局部 放 电 发展 过 程 中 的油 中溶 解 气 体 的 变化 规 律 。通 过 对 变压 器 加压 使 其 产 生局 部 放 电 ． 油 中溶 解 气体 进 行 气相 色 谱 分析 ， 图寻 找 对 试