恢复电压测量方法在干式变压器诊断中的应用

改革开放20年来，随着民经济的发展，电力需求的增长速度相当快。在过去的20年里，建造了大量的发电厂和变电站。因此，大量发电和供电设备正在接近或超过25 ~ 30年的设计运行寿命。大型干式变压器也是如此，其平均寿命通常被认为是25年。该值主要与标准阈值有关，如环境温度20，热点温升78。干式变压器的实际寿命完全取决于运行阈值，如负载、储油冷却系统、过电压保护等。也就是说，同年龄但运行门槛不同的干式变压器在正常运行阶段可能有剩余寿命。近年来，能源压力不仅迫使电力公司延长旧干式变压器的寿命，而且增加了它们的负荷，降低了维护成本。为了满足这些要求，有必要全面了解剩余寿命和绝缘状态。

干式变压器的寿命/老化主要与绝缘劣化有关，绝缘劣化主要由绝缘纸的热老化和纤维素的分解引起。这个过程中的衍生物是水和其他具有不完全极化和离子性质的物质。纸张的含水量对纤维素的降解率起着决定性的作用，较高的含水量强烈加速了降解过程。含水量的增加不仅是由上述热老化过程引起的，也是由运输、储存、注油、补油和漏油或呼吸系统过滤器在安装和进一步小修理过程中的缺陷引起的。

为了得出老化的干式变压器会进一步运行的有力结论，有关绝缘状况的相关信息是必要的，而使用寿命的评估是极其重要的。

很有必要测量一种测量纸张含水量的方法，甚至可以确定干式变压器绝缘的运行情况。这些信息可以在决定延长寿命、维修和维护的过程中提供有用的背景信息，并有助于这些测量效率的有效性。

恢复电压测量(RVM)分析法的原理和技巧

当DC充放电应用于绝缘时，测量基于极化谱分析。下面简单介绍一下。

较好步是用2kV以内的DC电压对被测绝缘进行充电，充电时间tc是预先设定的。

步骤2:断开DC电源的绝缘，并通过短路放电一段预选时间。

第三步：断开短路。由于剩余极化，出现释放电压或恢复电压。

第四步：在与特定tc和td值相关的时间常数范围内，确定与极化强度(极化基本过程之和)密切相关的恢复电压的一些参数(较大值Vr和初始斜率Sr)。

第五步：在0.02 ~ 10000 s的时间范围内改变tc和td(tc/td=常数)，重复较好步~第四步，得到一系列Vr(和Sr)值，画出来，得到tc的函数曲线(可视为代表极化的时间常数)，它与极化现象密切相关。极化谱的近似值由Vr数值画出的曲线给出。在较简单的情况下，这些极化只有一个较大值，属于主时间常数，与绝缘的含水量有关。

在其他情况下，曲线可以具有与要考虑的各种时间常数和强度相关的其他局部峰值或特征拐点。这些情况表明存在其他老化衍生物，如水分，或者纸绝缘材料内部的湿度分布不均匀。 #p#分页标题#e#

极化谱图主要由时间常数相当大的空间电荷/界面极化过程决定。后者包括由于湿度污染物和具有可分离特性的可降解衍生物的存在而产生的电离电荷的有限运动。在实际浓度分布中，降解衍生物主要受时间常数的影响，而受主极化过程强度的影响要小得多。通常水的浓度较大，所以在主时间常数中起决定性作用。其他降解物引起的极化过程

纸张含水量对局部放电初始电压和油中气泡形成的初始温度有很大影响。随着含水量的增加，气泡形成的初始温度降低，因此初始局部放电甚至破坏性局部放电的风险增加。假设纸中含水量为3%的气泡形成温度为150(根据IEC或IEEE负荷导则，这意味着在短期或长期过载情况下，较差情况下存在部分放电甚至完全击穿的危险)。知道了含水量，过载就可以限制在一个安全值，这样温度就会比前面提到的初始温度低很多。

这种诊断方法已被匈牙利电力公司成功应用于大型电力干式变压器绝缘状态的测试和诊断达15年之久。

1来源：北极星电网安排