摘要：工程经验表明,对运行年限较久、受潮严重的变压器而言,绕组内部的匝间纸绝缘可在一定温度条件下析出气泡,从而危害设备绝缘。鉴于此,首先制作了纸绝缘模型,以模拟实际变压器匝间结构在水分扩散和温度变化等方面的特性,并搭建实验平台来研究气泡起始的规律。然后通过改变温升速度、含水量和溶气量等条件,研究了气泡起始温度的变化规律。研究结果表明：气泡的出现依赖一定的温度条件,若将气泡形成时刻纸绝缘的温度定义为气泡起始温度,则纸绝缘温度上升速度越快,气泡起始温度越低;而在较缓慢的温度变化下,气泡起始温度较高且分散性较大;随着温升速度的进一步下降,气泡将难以形成。反复升降温实验中,气泡形成温度逐渐升高;在此过程中,气泡通常最先从纸的压边处出现,而后可从绝缘纸表面直接析出并聚集呈簇状,表明不同条件下出现的气泡在形态和位置方面可能存在差异。随着纸绝缘中含水量的减少,气泡起始温度迅速升高,且分散性逐渐增大。气体体积分数对气泡起始温度影响较大,当油-纸系统中的气体饱和度由5%增至25%时,气泡起始温度下降20～40℃;随着气体饱和度的进一步增加,气泡起始温度开始缓慢降低,且不同含水量条件下的气泡起始温度越来越接近,表明气体高度饱和的系统中水分质量分数对气泡起始温度的影响很小。本文研究结果可为评估增容运行油浸式设备绝缘状态提供一定参考。

关键词：油浸式变压器 匝间纸绝缘 温度 气泡 含水量 

单位：西安交通大学电气工程学院; 西安710049