变压器油纸绝缘老化状态的分析方法.pdf

§≯0j誊 _ j __T 技术交流与应用 JISHUJIAOLIUYUYINGYONG 变压器油纸绝缘老彳匕状态的分析方 法 王 凯 ，王亚妮 ，张 锋 ，翟北鸿 (1．萧山供电局，浙江 萧山 311200；2．渭南供 电局，陕西 渭南 714000； 3．陕西电力科学研究院，陕西 西安 710054) 摘 要：油纸绝缘老化与充油电气设备绝缘寿命具有紧密联系。文章介绍了采用新的油纸绝缘缺陷模型模拟变 ● 压器匝间绝缘缺陷．通过电热老化试验，采集油纸绝缘老化过程中缺陷模型的局部放电信号及绝缘纸样本聚合 度、油中水分含量。提取了27个局部放电的统计算子用于油纸绝缘老化状态的识别，采用模糊C一均值聚类算法 对统计向量进行聚类分析，并与样本聚合度及油中水分含量相比较。结果表明模糊c一均值聚类算法对油纸绝缘 老化状态的判别结果可以为绝缘状态诊断提供具有重要参考价值的信息。 关键词 ：电气设备 ；油纸绝缘 ；电热老化；局部放 电；模糊聚类 中图分类号：TM215．4 文献标志码：A 文章编号：1673—7598(2010)02—0054—04 本文介绍一种新的油纸绝缘缺陷模型，用于电 0 引言 热老化试验 ，在不同的老化阶段测量局部放电数据 。 采用模糊C一均值聚类算法对局部放电27个统计算 大量资料表明 导致电力设备失效的主要原 子组成的参数矩阵进行聚类分析，并与绝缘纸聚合 因是其绝缘性能劣化 。1984年～1986年110kV及 以 度及油中水分进行对比分析。结果表明，模糊C一均 上等级电力变压器事故统计分析显示：由于绝缘劣 值聚类算法能够有效判别出油纸绝缘老化状态。 化引起事故台次 占事故总台次的68％和总事故容量 的74％tsJ：1990年则分别为76％~H65％I；2004年变压 1 油纸绝缘 电热老化试验 器损坏事故仍以绝缘事故为主，占总损坏事故台次 的81．1％和总事故容量的86．9％1-，-。 油纸绝缘电热老化试验油箱结构如图1所示。试 大型电力变压器内部绝缘主要采用油纸绝缘形 验油箱充人25号变压器油，通过三通气阀抽出油箱 式，绝缘纸(板)在变压器中不仅起绝缘作用，而且对 顶部空间空气并充氮气。多组浸渍后的油纸试样放 绕组起着固定和支撑作用。变压器绝缘纸(板)老化 置在试验油箱中进行老化试验，通过出油阀定时抽 是引起变压器内绝缘寿命下降的主要原因，与变压 取油样检测油中含气量及微水含量。电热老化试验 器安全运行具有紧密联系。油纸绝缘老化过程伴随 油箱安装有10kv电压等级的高压套管，外接电压等 着气体和液体化学降解生成物、局部缺陷和局部放 级为50kV、电流为1A的老化试验台。 电的产生，绝缘纸的机械强度下降，介电性能发生变 三通气阀 化。因此，呋喃衍生物浓度I、绝缘纸聚合度测量_9】、 恢复电压法IOl、极化与去极化 电流法 j以及局部放 电特征参量l2【1等都能够在一定程度上反映变压器油 品 纸绝缘的老化特性。 在油纸绝缘的老化过程中，绝缘纸局部缺陷的 产生和发展，可产生局部放电并引起局部放电参数 的变化。然而，局部放电