大型油浸式变压器油纸绝缘故障诊断开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国国民经济需求的不断增长，电力行业逐渐向大规模容量、超高压等级发展，对电力系统安全稳定运行与电能质量的要求也不断提高。在庞大的输配电系统中，油浸式电力变压器是极其重要且价格昂贵的电气设备。据统计表明，由电力设备故障所引发的大规模停电事故中，电力变压器绝缘老化引起的故障问题占据主要比重，大型油浸式变压器故障主要是由于其内部的绝缘系统老化或受潮引起。一旦油浸式变压器发生故障而停运,直接影响电力系统的安全可靠运行的稳定性,严重时会造成大面积停电事故,从而影响居民正常生活用电和国民经济发展。因此,提前预防变压器故障、排除安全隐患对电力系统安全稳定运行具有重要作用。大型油浸式变压器的绝缘系统主要由绝缘纸、绝缘油、隔板和撑条等部分组成,其在长期运行过程中,绝缘系统会受到磁场、电场、温度、热、化学等外部因素作用,发生复杂的化学、物理变化,使得油纸绝缘系统的机械性能和绝缘性能下降。因此,如何有效准确地诊断油纸绝缘老化状态对降低变压器故障率,提高电力系统安全运行稳定性和供电可靠性具有重要的工程运用价值。

现阶段，国内外对于变压器油纸绝缘状态的诊断技术已有大量相关研究，主要可归纳总结为传统特征量诊断法和介电响应特征量诊断法。传统特征量诊断法中用于诊断油浸式变压器绝缘状态的参量主要包括：以油中溶解气体、糠醛含量及纤维素绝缘纸聚合度为代表的化学参量；以绝缘电阻、极化指数、介质损耗因数及局部放电特征量等为代表的电气参量等。介电响应特征量诊断法主要包括时域介电响应的回复电压法（return voltage method, rvm）、极化去极化电流法（polarization and depolarization current, pdc）和频域介电谱法（frequency domain spectroscopy, fds）。而dga（油中溶解气体分析）技术是通过比较变压器油中溶解气体的含量来实现变压器故障诊断。简单快速，不需设备停电,能够较及时地发现变压器内部的潜伏性故障,避免因故障的发展造成设备的损坏，对保证电力系统安全可靠运行有较大的作用。

本文主要内容包括：①归纳介绍了变压器绝缘状态几种主要的传统特征量诊断方法与介质响应特征量诊断技术；②分析阐述了不同诊断方法各自的优点和不足，以及目前已有研究中所存在的一些问题；③利用油中溶解气体分析技术对变压器油纸绝缘故障进行诊断。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要内容：

（1）研究大型油浸式变压器的绝缘机构，分析其可靠性。研究不同变压器部件发生故障时的故障表现，研究通过变压器运行状态定位其关键故障部件的方法。

（2）研究变压器油纸绝缘的老化机理与老化模型，分析变压器油纸绝缘老化的影响因素。

3. 研究的方法与步骤

3.1 本课题主要研究方法：

dga技术

3.2 本课题主要通过以下步骤完成：

4. 参考文献

[1] 廖瑞金, 杨丽君, 郑含博, et al. 电力变压器油纸绝缘热老化研究综述[j]. 电工技术学报, 2012, 27(5):1-12.

[2] 赵婉芳, 王慧芳, 邱剑, et al. 基于油色谱监测数据的变压器动态可靠性分析[j]. 电力系统自动化, 2014, 38(22).

[3] 王晓剑, 王娟, 石颉, et al. 油纸绝缘老化产物对油中水分饱和溶解度的影响[j]. 绝缘材料, 2015(8).

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.24—2022.3.13 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.16—2022.4.17 研究各因素对绝缘纸老化速率的影响；

（3）2022.4.20—2022.5.15 设计试验，采样并分析处理实验数据；