摘要: 电力变压器是电力系统的核心设备之一，其内部油纸结构的绝缘状态直接影响变压器的安全运行。运行中变压器经常遭受负载短路的情况，多次短路电流与电动力冲击造成的累积破坏会严重影响油纸绝缘结构的介电性能。目前国内外关于油纸绝缘累积效应开展了... 展开 电力变压器是电力系统的核心设备之一，其内部油纸结构的绝缘状态直接影响变压器的安全运行。运行中变压器经常遭受负载短路的情况，多次短路电流与电动力冲击造成的累积破坏会严重影响油纸绝缘结构的介电性能。目前国内外关于油纸绝缘累积效应开展了一定研究，但研究主要集中在雷电冲击电压与操作过电压等电应力冲击作用对绝缘性能的影响，而电流突变导致的电动力同样会对绝缘性能产生严重影响，因此有必要开展机械冲击对热老化绝缘纸累积效应的研究。 本文首先设计并搭建模拟短路电动力的机械冲击破坏实验装置，制作了不同热老化程度的绝缘纸试样，并给出试样的具体制备流程与检测标准，参考大量相关文献制定机械冲击破坏方案并对热老化后绝缘纸试样进行冲击处理。对处理后绝缘纸的起始局部放电电压以及击穿电压进行测量，并利用超景深显微镜对试样的微观结构进行观察分析，对比未受机械冲击试样从击穿特性与微观结构两方面研究了累积机械冲击对绝缘纸的影响。对各冲击强度下不同老化时间试样裂纹发展规律进行统计，并在此基础上建立机械冲击破坏对油纸绝缘击穿电压影响的数学模型。 研究表明:随机械冲击强度、冲击次数以及热老化时间增加，绝缘纸击穿电压及局部放电起始电压总体呈下降趋势。在纯直流、50％交流含量与纯交流电压下，绝缘纸的起始局放电压在低冲击强度下呈先升后降的趋势，而在中高冲击强度下随冲击次数的增加仅呈下降趋势，与击穿电压变化规律一致。冲击强度与老化时间的增加使起始局放电压和击穿电压下降程度增大;随直流分量增加击穿电压下降幅度愈加明显。机械冲击会使绝缘纸表面毛糙，并在绝缘纸内部产生裂纹，裂纹长度与深度随冲击强度与次数的增加逐渐增大，直至绝缘纸结构破坏，热老化对机械冲击的破坏效果有促进作用。机械冲击破坏对油纸绝缘击穿电压影响的数学模型计算结果与试验趋势基本一致。 收起