摘要: 电力变压器作为电网能量转换、传输的核心设备，是电网中最重要的设备之一。油纸复合绝缘是电力变压器内绝缘的重要组成，电力变压器在运行过程中主要受温度、水分、氧气等外界因素长期影响，导致其内绝缘老化劣化，绝缘性能下降，在影响电力变压器自... 展开 电力变压器作为电网能量转换、传输的核心设备，是电网中最重要的设备之一。油纸复合绝缘是电力变压器内绝缘的重要组成，电力变压器在运行过程中主要受温度、水分、氧气等外界因素长期影响，导致其内绝缘老化劣化，绝缘性能下降，在影响电力变压器自身安全运行的同时直接威胁着整个电网的安全稳定。油纸绝缘老化是一个复杂的物理化学过程，通过对油浸绝缘纸热老化过程中分子量及其分布分析和铜离子对油纸绝缘热老化的研究，有助于对油纸绝缘热老化机理的深入挖掘，是变压器油纸绝缘复杂系统的状态评估及剩余寿命预测、绝缘运行状态在线监测及故障诊断的基础，对提高变压器的安全可靠性，具有重大意义。 本文设计了25#号克拉玛依变压器油和普通绝缘纸复合绝缘在实验室条件下进行加速热老化实验，利用凝胶渗透色谱(GPC)测量了加速热老化中油浸绝缘纸分子量及其分布，分析了分子量分布随老化时间变化规律及分子量分布与聚合度之间的关系，同时利用傅立叶红外光谱(FTIR)测量了绝缘纸的微观基团变化，另外通过对绝缘油的紫外光谱、T501含量、酸值、油中铜离子含量测量以及绝缘纸的表面形貌及介质损耗测量，分析了铜离子对油纸绝缘热老化的影响。 研究结果表明：①绝缘纸的分子量分布在老化过程中逐渐向低分子量方向移动，不同温度下老化得到的相同聚合度的绝缘纸分子量不同，通过不同温度下绝缘纸分子量分布差异的分析，得出分子链断链趋势优先发生在长分子链上，而且断链发生的部位倾向于分子链的中心部位。②利用数均分子量 求得的断键速率大于利用与聚合度相关的粘均分子量和重均分子量 求得的断键速率，基于数均分子量 求取的断键速率与实际断键速率相符。③绝缘纸在波数3346 cm-1处的O-H伸缩振动吸收随着老化时间有明显的减弱现象，微观基团的变化对绝缘纸的物理化学性影响显著。④油中铜离子的含量随老化时间呈现先增加后减少的规律，铜离子的存在对油的老化有明显的催化加速作用，同时铜离子会加速油中T501的消耗，使得油的抗氧化性能下降，导致油的老化速率加快，老化过程中铜的化合物会附着在绝缘纸表面，使得绝缘纸的介质损耗和体积电导率增加。在老化过程中，铜对变压器油纸绝缘性能影响显著，在实际工程中，铜离子的危害应引起重视。 收起