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绝缘油介质中水分含量对其电气性能的影响

[导读]通过对25#变压器油进行吸潮处理,分析不同微水含量对变压器油交流局部放电、体积电阻率、相对电容率、介质损耗因数、交流击穿电压的影响,探索合理有效控制油中水分含量的方法。

变压器油作为电力变压器绝缘和冷却的介质,其质量直接关系到电力变压器的安全运行。纯净的变压器油绝缘性能良好,但如果油中水分含量超过一定范围,充油电气设备的绝缘性能就会大幅下降。其中局部放电检测能够提前反映绝缘材料状况、及时有效地发现设备内部的绝缘缺陷、预防潜伏性和突发性事故的发生。目前国内对油介质局部放电的研究还比较少,更没有具体分析绝缘油中水分含量对局部放电的影响。因此,研究油介质中水分含量对其局部放电等电气性能的影响,对超高特高压输变电工程建设具有十分重要的意义。


国内外对测定并控制绝缘油中微水含量的工作极为重视。国内有研究者曾采用加热的方法来降低绝缘油中的水分含量,但是该方法仅能将溶解于油中和游离状水分分离出来,并不能将全部水分完全去除。也有公司采用真空滤油机来降低绝缘油中的水分含量和杂质。但如何彻底去除绝缘油中水分还是一个比较棘手的问题。


本研究通过对25#变压器油进行系列吸潮处理,综合分析水分含量对绝缘油电气性能的影响,并在现有去除水分的方法基础上,采用卡尔- 费休(Karl-Fischer)库仑法测量微水含量,并拟采用真空干燥法来解决变压器油除水问题。


在常温下,先将变压器油用滤油机进行过滤处理,然后将过滤后的油在105 ℃真空条件下干燥处理24 h,再在温度30 ℃、湿度(RH)70%的条件下处理,测试不同处理时间后的微水含量。普通滤油机仅能除去残渣等固体杂质,对去除油中水分并未做出贡献,随着吸潮处理时间的延长,微水含量也逐渐增大,直至吸潮处理72 h 后,含水量趋于稳定,说明吸水量趋近饱和,且与未处理时含水量基本一致。因此后续研究中吸潮处理时间均选择72 h。



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