电力变压器油中悬移气泡产生的局部放电特性研究

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运行中的油浸式电力变压器在安装、注油和维修等过程中，不可避免地会有一定含量气体进入，使油纸绝缘性能下降。由于存在于变压器油中的气泡在变压器箱体内会始终保持悬浮、移动的状态，当油中悬移气泡经过强电场区时必定会引起局部放电，它会促使油纸绝缘进一步劣化，产生更多的有害气体，加快了设备绝缘性能的降低，严重时会导致设备绝缘击穿。目前，国内外对气隙缺陷放电特性有大量的研究，但对悬移气泡的局部放电特性研究较少，尤其是对气泡变形机理、影响气泡放电的因素等研究尚未见报到。因此，开展研究油中悬移气泡局部放电特性和故障诊断具有一定的理论价值和实用意义。
　　根据变压器油中存在的悬移气泡缺陷的特点，设计了相应的装置模型，详细介绍了装置中各个部分的参数及性能情况，理论分析了油道模型的尺寸，向循环装置中注入了气体模拟变压器油中悬移气泡。同时，利用有限元计算软件COMSOL Multiphysics仿真分析了变压器油中悬移气泡的电位能及电场分布。
　　为了得到变压器油中悬移气泡局部放电特性，从力学角度分析了处于不同运动状态下油中气泡的变形机理，定义了气泡变形特征参数c，仿真研究了气泡周围的电场分布随特征参数c变化关系，采用超高频（Ultra High Frequency，简称UHF）法和脉冲电流法测试了气泡静止和悬移两种状态的局部放电，分析了放电的时频特性差异，构造了放电三维图谱，为变压器内部绝缘故障诊断和模式识别做好基础。
　　为了研究影响悬移气泡局部放电的因素，提取了放电单次脉冲波形和三维图谱的特征量，拟合分析了不同因素下的放电规律。研究表明，间隙电压的增大使悬移气泡放电更加剧烈。随着油的流速增大，发生局部放电的起始电压得到提高，流速的增大有利于提高油的绝缘强度。随着油的温度升高，发生局部放电的起始电压得到提高，温度的升高有利于提高油的绝缘强度。随着油中气泡含量的增大，发生局部放电的起始电压得到降低，油中气泡含量的增大不利于提高油的绝缘强度。

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作者
麻守孝;
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作者单位

重庆大学;

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授予单位重庆大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名唐炬;
年度 2010
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类绝缘的试验与检查;
关键词
变压器油; 悬移气泡; 局部放电; 绝缘强度;

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