低溫下特高壓交流變壓器絕緣裕度分析

李國強

(國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，哈爾濱 150030)

0 引 言

隨著特高壓輸電技術(shù)的日漸成熟，中國特高壓交直流工程進入了規(guī)模化建設(shè)的新階段，到2020年將建成“四縱七橫”、“三華”特高壓交流網(wǎng)架，滿足中國西南水電、西部和北部煤電、風電及太陽能發(fā)電等大型能源基地電力外送需求，全國形成“三華”、東北、西北、西南和南方五個同步電網(wǎng)。中國東北、內(nèi)蒙古及新疆等高緯度地區(qū)冬季的氣溫可達-40 ℃以下，未來特高壓輸變電工程建設(shè)將面臨前所未有的寒冷環(huán)境考驗，有關(guān)寒冷條件下特高壓輸變電技術(shù)的研究顯得極為必要，也亟待開展[1]。

近年來，相關(guān)學(xué)者對低溫下變壓器油交流介電特性進行了研究并給出了相應(yīng)變化規(guī)律，即損耗因數(shù)隨著溫度的降低先降低然后升高，并與水分的含量成正比，相對介電常數(shù)隨著溫度的降低呈單調(diào)上升的趨勢[2-3]；張秋也等人對-40～100 ℃不同含水率的變壓器油和浸油紙的相對介電常數(shù)和體積電阻率進行測量，通過數(shù)值計算得到了變壓器油和浸油紙中電場分布隨溫度和含水率的變化規(guī)律，并對油紙復(fù)合絕緣在不同電壓波形下的擊穿特性進行了研究[4-5]；郭文敏等人在交流電場下研究了微水對油紙復(fù)合絕緣低溫介電性能的影響，并通過仿真方法分析了降溫過程中油紙絕緣微水析出的動力學(xué)過程[6-8]；徐征宇對高寒條件下油紙絕緣的局放特性、沿面閃落特性和變壓器油的擊穿特性進行了研究，并總結(jié)了相關(guān)規(guī)律[9-10]。……