恢復電壓測量方法在干式變壓器診斷中的應用

改革開放20年來，隨著民經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求的增長速度相當快。在過去的20年里，建造了大量的發(fā)電廠和變電站。因此，大量發(fā)電和供電設備正在接近或超過25 ~ 30年的設計運行壽命。大型干式變壓器也是如此，其平均壽命通常被認為是25年。該值主要與標準閾值有關，如環(huán)境溫度20，熱點溫升78。干式變壓器的實際壽命完全取決于運行閾值，如負載、儲油冷卻系統(tǒng)、過電壓保護等。也就是說，同年齡但運行門檻不同的干式變壓器在正常運行階段可能有剩余壽命。近年來，能源壓力不僅迫使電力公司延長舊干式變壓器的壽命，而且增加了它們的負荷，降低了維護成本。為了滿足這些要求，有必要全面了解剩余壽命和絕緣狀態(tài)。

干式變壓器的壽命/老化主要與絕緣劣化有關，絕緣劣化主要由絕緣紙的熱老化和纖維素的分解引起。這個過程中的衍生物是水和其他具有不完全極化和離子性質(zhì)的物質(zhì)。紙張的含水量對纖維素的降解率起著決定性的作用，較高的含水量強烈加速了降解過程。含水量的增加不僅是由上述熱老化過程引起的，也是由運輸、儲存、注油、補油和漏油或呼吸系統(tǒng)過濾器在安裝和進一步小修理過程中的缺陷引起的。

為了得出老化的干式變壓器會進一步運行的有力結論，有關絕緣狀況的相關信息是必要的，而使用壽命的評估是極其重要的。

很有必要測量一種測量紙張含水量的方法，甚至可以確定干式變壓器絕緣的運行情況。這些信息可以在決定延長壽命、維修和維護的過程中提供有用的背景信息，并有助于這些測量效率的有效性。

恢復電壓測量(RVM)分析法的原理和技巧

當DC充放電應用于絕緣時，測量基于極化譜分析。下面簡單介紹一下。

較好步是用2kV以內(nèi)的DC電壓對被測絕緣進行充電，充電時間tc是預先設定的。

步驟2:斷開DC電源的絕緣，并通過短路放電一段預選時間。

第三步：斷開短路。由于剩余極化，出現(xiàn)釋放電壓或恢復電壓。

第四步：在與特定tc和td值相關的時間常數(shù)范圍內(nèi)，確定與極化強度(極化基本過程之和)密切相關的恢復電壓的一些參數(shù)(較大值Vr和初始斜率Sr)。

第五步：在0.02 ~ 10000 s的時間范圍內(nèi)改變tc和td(tc/td=常數(shù))，重復較好步~第四步，得到一系列Vr(和Sr)值，畫出來，得到tc的函數(shù)曲線(可視為代表極化的時間常數(shù))，它與極化現(xiàn)象密切相關。極化譜的近似值由Vr數(shù)值畫出的曲線給出。在較簡單的情況下，這些極化只有一個較大值，屬于主時間常數(shù)，與絕緣的含水量有關。

在其他情況下，曲線可以具有與要考慮的各種時間常數(shù)和強度相關的其他局部峰值或特征拐點。這些情況表明存在其他老化衍生物，如水分，或者紙絕緣材料內(nèi)部的濕度分布不均勻。 #p#分頁標題#e#

極化譜圖主要由時間常數(shù)相當大的空間電荷/界面極化過程決定。后者包括由于濕度污染物和具有可分離特性的可降解衍生物的存在而產(chǎn)生的電離電荷的有限運動。在實際濃度分布中，降解衍生物主要受時間常數(shù)的影響，而受主極化過程強度的影響要小得多。通常水的濃度較大，所以在主時間常數(shù)中起決定性作用。其他降解物引起的極化過程

紙張含水量對局部放電初始電壓和油中氣泡形成的初始溫度有很大影響。隨著含水量的增加，氣泡形成的初始溫度降低，因此初始局部放電甚至破壞性局部放電的風險增加。假設紙中含水量為3%的氣泡形成溫度為150(根據(jù)IEC或IEEE負荷導則，這意味著在短期或長期過載情況下，較差情況下存在部分放電甚至完全擊穿的危險)。知道了含水量，過載就可以限制在一個安全值，這樣溫度就會比前面提到的初始溫度低很多。

這種診斷方法已被匈牙利電力公司成功應用于大型電力干式變壓器絕緣狀態(tài)的測試和診斷達15年之久。

1來源：北極星電網(wǎng)安排