配电变压器过载油纸绝缘老化特性研究

黄正勇，周少喻，王向东，金 淼

0 引言

中国高速铁路建设发展迅速，全国80%的城市覆盖高速铁路网[1]。配电变压器是高速铁路电力供电系统的关键设备，尤其是35 kV及以下电压等级配电变压器。截至目前，高铁用油浸式配电变压器一直使用矿物油[2]，然而矿物油的闪点低，容易诱发火灾，同时，矿物油的降解能力较差[3]。植物绝缘油作为变压器中矿物油的替代品，由于其具有可再生性、生物降解性和较低的可燃性等优点，越来越受到人们的重视。有关试验表明，植物绝缘油的热老化速率低于矿物绝缘油[4～7]。矿物绝缘油的老化绝缘特性已被学者研究[8，9]。文献[10]研究了变 压器材料对合成酯老化性能的影响。文献[11]研究对油纸试样在不同温度条件下进行加速热老化试验，得到不同老化程度的油纸试样。然而，目前对于高铁用植物绝缘油配电变压器研究较为鲜见。

2017年，中国铁路总公司《35 kV及以下植物绝缘油配电变压器研制与应用》科研课题立项，由多家高校和企业参与联合研发。植物绝缘油变压器过载油纸绝缘老化特性研究是该课题的研究内容之一，重点研究绝缘油击穿电压、水分、酸值、介损等老化特性，以及绝缘纸含水量、聚合度、机械强度等老化特性，为研制环保节能型高过载能力植物绝缘油高铁配电变压器提供技术支撑。

1 试验装置及材料

1.1 试验装置

热老化试验采用不锈钢老化罐（作为容器）及老化试验箱，如图1所示。不锈钢老化罐能够阻止外部空气进入，避免外界因素对老化试验产生干扰。……