变压器油热老化过程中特性变化研究

浅谈运行中变压器油性能的变化摘要：本文简单介绍了变压器油在运行中劣化的各种因素和对其性能的影响。

关键词：运行中；变压器油；性能；变化一、油质劣化的基本因素油质劣化的影响因素很多，但主要的是氧作用的结果。

（一）氧氧主要是来源于变压器里的空气。

在将新油注入设备时，即使用高真空脱气法注油，也不能将油中全部的氧清除干净，尽管变压器的密封性能再好，也仍然有一定量的氧存在。

由于氧在油中的溶解度（16%）高于氮的溶解度（7%），氧在油中溶解气体中所占的组分比例比在空气中高（见下表）。

从上表可以看出：变压器油对氧有较强的亲和作用。

同时，设备中的绝缘材料之一的纸纤维素在热的作用下而发生的裂解反应过程中也有氧的供给源，但是任何一个化学反应，如果没有催化剂作用，此种反应是很缓慢的。

遗憾的是在变压器内部存在着这种对化学反应起促进作用的催化剂和加速剂，因此油的劣化就是一个必然的过程。

（二）催化剂所谓催化剂是能加快油劣化的化学反应速度，而其本身在这一过程中不会消耗的主要物质。

具体对油劣化起催化剂作用的物质为：水分和铜、铁材料。

（1）水分。

水分是油氧化作用的主要催化剂。

它可以通过大气中的湿气从设备外部侵入油中，同时纤维素所西服的水分而浸入油中，或是纤维素的老化而形成的水分。

（2）铜和铁材料的存在。

许多化学反应在铜、铁的存在下会加速其氧化过程，对于变压器设备而言，其内部有大量的铜导线和铁芯及外壁铁材料，这是无法避免的催化剂之一。

（三）加速剂影响有些外界也会增加油氧化速度，这些因素被称之为“加速因素”。

它由下列诸因素构成：（1）热：绝大多数的化学反应，热量或者说温度是一种主要的反应加速剂，而油与氧的化学反应的速度却绝育变压器运行时工作温度（即油温）。

例如：温度在75℃时，大约需要 5 天油就能与氧反应，反之在油温 50℃时，此种反应约需几个月时间。

（2）震动与冲击：变压器的因磁致伸缩、电动机械等造成的震动或其内部收到突然地冲击也能加速油与氧的化学反应过程。

油浸式变压器换热性能研究的开题报告一、研究背景油浸式变压器是电力系统中使用广泛的一种电器设备，主要用于配电、输电和变压等。

其结构包括铁芯、线圈和绝缘油等部分，其中绝缘油不仅起到绝缘作用，还能够发挥散热的作用，使变压器内部的温度保持在合适的范围内，避免变压器损坏。

因此，研究油浸式变压器的换热性能，对于提高变压器的使用寿命、降低运行成本具有重要的现实意义。

二、研究目的本研究旨在通过对油浸式变压器的换热性能的研究，探索如下问题：1.油浸式变压器内部散热特性的变化规律。

2.不同工况下，油浸式变压器的换热特性的变化规律。

3.优化油浸式变压器的设计，提高换热效率。

三、研究方法本研究主要采用以下方法：1.综合文献资料通过查阅相关文献，了解油浸式变压器的结构设计和热力学特性，进而为研究问题提供基础性的理论知识。

2.温度测试通过对油浸式变压器内部的温度进行实时监测，分析不同工况下的温度分布及变化规律，进而推断散热效果。

3.热传递分析根据热力学公式，对油浸式变压器内部的传热过程进行分析和计算，并探索不同因素对热传递性能的影响。

4.数值模拟采用有限元方法，建立油浸式变压器内部传热过程的数值模型，并分析散热效能、温度分布等数据，为实验验证提供依据。

四、研究预期成果本研究预期可获得以下成果：1.探索油浸式变压器内部散热特性的变化规律。

2.分析不同工况下油浸式变压器的换热特性变化规律。

3.针对研究结果，对油浸式变压器的设计提出优化建议，提高换热效率。

五、研究意义本研究的意义在于：1.为油浸式变压器的优化设计提供指导性意见。

2.为提高油浸式变压器的稳定性和寿命提供科学依据。

3.为电力系统的可靠性提供技术支撑。

经过充分的研究，可以使油浸式变压器的散热性能更加稳定和高效，为电力行业带来巨大的经济效益和社会效益。

电力变压器的温升与负载特性研究电力变压器是电力系统中不可或缺的设备之一，它在电能传输和分配中起着至关重要的作用。

随着电力系统的不断发展和优化，对于变压器的性能和可靠性要求也越来越高。

其中，温升和负载特性是评价变压器性能的重要指标。

因此，对电力变压器的温升和负载特性进行研究具有重要的理论和实际意义。

一、温升特性研究电力变压器在长时间运行中会产生热量，而温升则是衡量变压器内部热量积累程度的指标。

温升过高会导致变压器的绝缘材料老化和损坏，降低了变压器的运行可靠性，甚至可能引发火灾等严重事故。

因此，对于变压器的温升进行研究具有重要的意义。

1. 温升机理的研究变压器产生的温升主要是由于铁心和线圈的损耗和负载电流引起的。

其中，铁损耗是铁心材料磁滞和涡流损耗的综合结果，而线圈损耗则是由于线圈电阻所引起的。

通过对温升机理的深入研究，可以探索如何降低温升，提高变压器的运行效率和可靠性。

2. 温升试验和分析温升试验是评价变压器性能的重要手段之一，通过在实际运行负载条件下对变压器的温度变化进行监测和分析，可以得到变压器温升特性的数据。

同时，结合数学模型和计算方法，可以对温升进行计算和预测，为变压器的设计和运行提供科学依据。

二、负载特性研究负载特性是指变压器在不同负载条件下的电气性能，主要包括电压调整范围、电压调整速度和稳态误差等。

通过对负载特性的研究，可以了解变压器在实际负载条件下的工作状况，为电力系统的安全稳定运行提供依据。

1. 电压调整范围和电压调整速度电压调整范围是指变压器在负载变化时可以调整的电压范围，而电压调整速度则是指变压器在负载变化时所需要的时间。

通过对电压调整范围和电压调整速度的研究，可以评估变压器对于系统负载波动的响应能力，提高电力系统的稳定性和可靠性。

2. 稳态误差稳态误差是指变压器在负载变化后，输出电压与额定电压之间的偏差。

这种误差会影响电力系统的电能质量和供电稳定性。

因此，通过对稳态误差的研究，可以找出影响误差的因素，并采取相应的措施进行改进。

油浸式电力变压器老化及寿命评估研究综述摘要油浸式变压器使用寿命主要取决于变压器油和固体绝缘材料的老化程度。

要评估和预测变压器的寿命周期，保证变压器安全、可靠运行，就要对变压器的老化与寿命状态进行实时监测与评估。

本文以油-纸绝缘系统的介电响应模型为例，对油浸式变压器的老化以及寿命评估进行分析。

关键词油浸式变压器；老化；寿命评估电力变压器是电网系统的关键设备，其运行可靠性直接关系到电网的安全稳定。

油浸式变压器的绝缘系统主要由绝缘油和固体绝缘组成，在长期运行中，固体绝缘受到化学、电气、机械、热能等作用，會产生CO、CO2、糠醛、水分等物质。

油纸绝缘中的水分含量是变压器能否可靠运行的一个重要指标，可以用其表征变压器内部绝缘系统的老化状态。

1 变压器老化寿命评估的意义电力工业的迅猛发展对电力系统的安全运行及供电可靠性提出了更高的要求。

变压器是电网中能量转换、传输的核心，在电力系统中处于极其重要的地位。

正因为电力变压器自身的昂贵造价及其在电力系统中的重要地位，其发生事故所带来的直接或间接损失将是非常巨大的。

因此，保证变压器的安全运行，对电力系统具有非常重大的意义。

目前，使用最广泛的电力变压器是油浸式变压器。

油浸式电力变压器绝缘系统的安全可靠性，是变压器正常工作运行的基本条件，绝缘材料的寿命对变压器的使用寿命起决定作用。

2 油纸绝缘系统的介电响应模型油纸绝缘系统是由不同介质组成，即微弱极性的绝缘油混合着更低极性的绝缘纸板。

由于介质具有各自的介电特性，油纸绝缘系统既存在电介质的单独特性，又包含不同介质组合体的介电特性，使电荷积累在油纸介质的交界面处，这种极性被称作Maxwell-Wagner或界面极化。

矿物质油的介电响应特性比较简单，相对介电常数和电导率在已知温度下基本为常数，因此介电响应可以忽略；纸板介电响应特性与其水分含量和产品老化状态有很大联系，建立合适的等效模型，可以计算油纸绝缘系统的介电响应特性。

近年来，基于介电响应特性，学者们提出了一些变压器油纸绝缘系统的等效电路模型。

变压器绝缘材料老化的监测与评估方法研究随着电力行业的快速发展，变压器在输电中起着越来越重要的作用。

而变压器的绝缘材料老化问题也越来越受到人们的关注。

经过长时间运行后，变压器绝缘材料开始老化，电气性能下降，甚至可能会导致事故发生。

如何及时准确地监测和评估变压器绝缘材料的老化情况，成为了电力行业的一个重要问题。

一、老化机理变压器绝缘材料的老化主要分为两种类型：热老化和氧化老化。

热老化是指材料在高温下长时间暴露，分子结构受到破坏，导致电气性能下降。

氧化老化是指材料在大气中或者含氧物质中受到氧化作用，材料质量逐渐变差，电气性能同样会下降。

二、监测方法1. 物理测试法物理测试法是利用物理学原理对变压器绝缘材料进行测试，以确定材料的电气性能是否有所下降。

物理测试法包括介电强度测试、电容测试、介电损耗测试等。

这些测试方法可以快速准确地判断绝缘材料的损耗情况。

2. 化学测试法化学测试法是利用化学试剂对绝缘材料进行测试，以确定材料是否已经老化。

化学测试法包括抽油法、塞尼定法、气相色谱法、红外分析法等。

这些测试方法可以直接检测绝缘材料的化学成分，判断材料的老化程度。

三、评估方法1. 综合评估法综合评估法是指针对变压器绝缘材料进行多项测试，并对测试结果进行综合分析，以确定绝缘材料是否老化。

综合评估法可以从多个角度对绝缘材料进行评估，评估结果更加准确。

2. 经验评估法经验评估法是指根据变压器运行情况，结合历史数据和经验，对绝缘材料进行评估。

经验评估法不需要进行大量测试，节省了时间和成本，但是评估结果可能会有一定的偏差。

四、结论变压器绝缘材料老化的监测和评估对保障电力系统的安全运行非常重要。

在检测时，可以结合物理测试法和化学测试法等多种方法进行测试，并通过综合评估法和经验评估法等方法对测试结果进行分析，得出准确的评估结果。

未来，应加强对变压器绝缘材料老化机理的研究，提出更加科学的监测和评估方法，将电力系统的安全运行保障得更加完善。

高温运行对变压器油稳定性的影响研究作者：李艳青来源：《科学与财富》2017年第09期摘要：高温条件对变压器油的稳定性影响很大，变压器油的稳定性也会对变压器的运行造成影响。

文章对变压器油的作用和要求进行了说明，介绍了变压器油抗氧剂的种类与添加方法，并总结了多种因素对变压器油稳定性的影响。

关键词：高温运行；变压器油；稳定性；抗氧化剂1.变压器油的功能和要求变压器油的功能主要表现为以下几个方面：一是绝缘功能。

变压器油依靠其良好的绝缘性，可将不同带电部分进行分隔，有效防止内部短路。

二是散热冷却功能。

变压器运行过程中的线圈内部产生的热量，会被变压器油吸收，再向外界散发，从而保证了设备的安全运行。

三是灭弧功能。

油浸开关在切断电力负荷时会产生电弧，容易造成故障甚至烧毁设备。

当油浸开关启闭过程中会产生部分氢气，吸收大量的热量，从而达到了灭弧的目的。

第四是对绝缘材料的保护功能。

变压器油具有良好的流动性，可起到保护铁心和线圈等变压器关键组件的作用，从而延缓绝缘材料的氧化。

变压器油在运行中会逐步老化。

致使变压器油老化的包括外部因素和内部因素。

2.高温对变压器油的影响变压器运行过程中温度会升高，并导致变压器油产生一系列常温下不会发生或发生比较缓慢的物理和化学变化，加速变压器油的变质而老化。

关于温度对变压器油的影响，著名物理学家V.M.Montsinger及Dakin均提出过其观点。

本文为了研究温升对变压器油的影响，以图一、图二为实验器材，研究后得出图三、图四所示曲线。

由图三、图四所示，变压器油的密度及粘稠度均随着温度的升高，呈现不同程度的下降趋势，导致其绝缘性下降。

3.添加抗氧化剂提高变压器油安定性3.1抗氧化剂的作用机理根据Dakin提出的观点，变压器油的热老化是一种氧化效应，其本质是化学反应过程。

因此，提高变压器油的稳定性，延缓其老化过程，就需要从两个方面入手：一是降低变压器运行过程中的温度，二是添加抗氧化剂。

由于添加抗氧化剂便于操作，成本相对低廉，本文就第二种手段进行着重讨论。

变压器纸绝缘热老化相关纤维色散染色颜色特征研究电力变压器是电力系统的核心设备,其安全稳定运行决定了电力系统的可靠性。

纸绝缘寿命决定了变压器的整体寿命,纸绝缘的老化评估对变压器的运维、检修与退役具有重要意义。

本文采用色散染色法研究了纤维的色散染色颜色特征,提出了基于油中纤维色散染色颜色的纸绝缘老化特征量。

论文的主要内容有:(1)获得了热老化过程中绝缘纸及纤维折射率的变化规律。

通过开展油纸绝缘及纤维的加速热老化试验,研究了热老化绝缘纸结晶度与折射率的变化规律及纤维结晶度的变化规律;利用色散染色法研究了纤维折射率的变化规律。

结果表明,绝缘纸的结晶度、折射率及纤维结晶度均随老化时间的增加而增大,纤维的色散染色颜色变化规律也表明其平均折射率随老化时间的增加而增大。

(2)分析了绝缘纸及纤维折射率增大的机制。

研究了热老化过程中纤维素结晶区与无定形区聚集态的变化规律及其对结晶度的影响规律;采用分子模拟软件研究了热老化过程中纤维素无定形区有序程度的变化规律;分析了纤维折射率与结晶度的关联关系,获得了折射率增大的机制。

结果表明,热老化过程中纤维素无定形区重结晶并伴随其有序程度的增大是纤维结晶度增大的主要原因;纤维素无定形区的有序畴尺寸在热老化过程中呈增大趋势,进一步验证了纤维素无定形区的重结晶;绝缘纸及纤维的折射率与其结晶度呈正相关,因此在热老化过程中呈增大趋势。

(3)研究了热老化过程中绝缘纸纤维形态的变化规律及纤维的脱落规律。

通过扫描电镜研究了绝缘纸表面纤维的破坏与断裂特征;采用纤维分析仪分析了绝缘纸纤维长宽度及其分布与纤维形状系数等形态参数的变化规律;研究了纤维脱落规律,研究了温度与绝缘纸初始水分含量对纤维脱落的影响规律,发现了纤维数量与绝缘纸纤维素链的平均断键数的关联关系。

结果表明,热老化过程中绝缘纸的长纤维比例不断降低,短纤维比例不断升高;油中长纤维比例不断降低,短纤维比例不断升高,且油中纤维数量与绝缘纸纤维素链的平均断键数满足线性关系;温度与绝缘纸初始水分含量对油中纤维数量影响显著。

论电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性摘要：文章将绝缘纸分别在90摄氏度、110摄氏度、130摄氏度的高温环境下进行加速热老化试验，在试验的过程中研究其击穿电压特性变化规律，并对发生变化的原因进行全面的分析。

经过实验研究证明，在温度的不断提升下，电力变压器绝缘纸热老化击穿电压也呈现出上升的发展趋势，在电力变压器绝缘纸热老化的过程中，微水对绝缘纸的击穿电压影响较小。

关键词：电力变压器；绝缘纸热老化；击穿电压特性电力变压器是电力系统稳定运行的重要设备，对整个电力系统运行发展有着十分重要的影响。

电力变压器在使用的过程中一旦出现故障问题则会引发大面积都停电事故，对电力系统稳定运行和国民经济发展造成了严重的损失。

为此，文章针对当前电力变压器绝缘纸热老化现象，通过实验室模拟和研究电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性，结合试验结果为变压器绝缘状态的评估和寿命预测提供重要参考支持。

1 电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性问题概述由绝缘纸、绝缘油等共同组成的电力变压器绝缘系统在运行的过程中，受外界温度、电场、水分、氧气等多种因素的影响，油纸的绝缘系统会出现老化的问题，伴随而来的是电力变压器机械性能的降低。

结合以往实践研究充分证明了，温度对电力变压器油纸绝缘系统老化有着十分重要的影响。

在此基础上，有学者从油纸绝缘老化过程中化学参量和特征产物以及电气特征两个方面开展了更细入的分析研究，为相关人员更好的掌握油纸绝缘的电绝缘状态提供了重要参数支持。

击穿电压是电介质材料的重要特点参量，将其应用到电力变压器绝缘纸热老化研究中主要是将矿物油介质在20摄氏度、40摄氏度、60摄氏度的高温环境下对纤维素绝缘纸的击穿电压进行研究。

经过研究结果证明，对于含有纯油、混合浸渍的绝缘纸来讲，这类电力变压器绝缘纸的击穿电压伴随环境温度的变化没有发生明显的变化；在矿物油中加入酯能够提升浸油绝缘纸的击穿电压。

之后在90摄氏度、110摄氏度、130摄氏度的高温环境下对矿物油介质在纤维素绝缘纸的击穿电压进行研究，发现击穿电压会随着热老化的温度提升而发生相应的提升。

电力变压器油纸绝缘老化分析及其机理研究的开题报告一、选题背景电力变压器作为电力系统的重要设备，在电能传输中起到了至关重要的作用。

为了确保其稳定运行，油纸绝缘作为变压器的重要组成部分，需要得到充分的保护和维护。

然而，长期使用以及环境和外部因素的影响会导致油纸绝缘老化，进而影响变压器的正常运行，甚至可能引发事故。

因此，对电力变压器油纸绝缘老化机理进行研究，有助于制定科学的维护保养策略，保障电力系统运行的稳定性和可靠性。

二、研究内容本文旨在对电力变压器油纸绝缘的老化机理进行研究。

具体内容包括：1. 油纸绝缘老化的概念和基本特征2. 油纸绝缘老化的机理，包括油品老化、纸板化学变化等方面3. 变压器油纸绝缘老化的测量和评估方法，包括油色谱和纸张介电损耗因数等测试方法4. 变压器油纸绝缘老化的预防和治理技术，包括油品和纸张维护的方法及提高绝缘结构强度的措施三、研究意义本文将对电力变压器油纸绝缘老化的机理进行详细剖析，可以对油纸绝缘的老化情况进行深入了解，从而制定最合适的维护保养计划，延长电力变压器的寿命，减少故障率，保障电力系统安全运行。

四、研究方法针对电力变压器油纸绝缘老化机理的研究，将采用文献调研和实验室测量两种方法。

文献调研：收集研究成果和相关文献材料，在理论基础上对电力变压器油纸绝缘的老化机理进行分析。

实验室测量：通过采用油色谱法和纸张介电损耗因数等测试方法，对变压器油纸绝缘的老化情况进行实验室测量。

五、预期成果通过本研究，预期达到以下成果：1. 较为全面地分析电力变压器油纸绝缘的老化机理，为制定最优维护保养计划提供参考。

2. 理论分析与实验测量相结合，得出可靠的实验数据，为电力变压器油纸绝缘的保养提供依据。

3. 通过对电力变压器油纸绝缘的研究，提高电力变压器工作的可靠性和稳定性，保障电力系统的安全运行。