直流和極性反轉(zhuǎn)電壓下石蠟基與環(huán)烷基變壓器油紙界面電荷積聚特性及動態(tài)過程

張書琦 趙曉林 齊 波 劉 鑫 李成榕

直流和極性反轉(zhuǎn)電壓下石蠟基與環(huán)烷基變壓器油紙界面電荷積聚特性及動態(tài)過程

張書琦1趙曉林2齊 波1劉 鑫3李成榕1

（1. 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗室（華北電力大學(xué)） 北京 102206 2. 中國電力科學(xué)研究院有限公司 北京 100192 3. 國網(wǎng)安徽省電力有限公司超高壓分公司 合肥 230000）

以環(huán)烷基變壓器油（N油）和石蠟基變壓器油（P油）為研究對象，實(shí)測得到直流和極性反轉(zhuǎn)電壓下油紙絕緣空間電場和界面電荷動態(tài)過程。結(jié)果表明：恒定直流電壓下，P油和N油紙界面電荷積聚速率和量值存在明顯差別，P油油紙界面電荷積聚量為N油的0.86倍，電荷積聚速率小于N油的30%；極性反轉(zhuǎn)電壓下，極性反轉(zhuǎn)時間對這兩種油紙界面電荷動態(tài)特性影響較大，當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間1s時第一次極性反轉(zhuǎn)后電場強(qiáng)度P油為N油的0.54倍，而當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間120s時P油為N油的1.65倍。從不同于理化特性、電氣參數(shù)等傳統(tǒng)性能指標(biāo)的角度揭示了石蠟基油和環(huán)烷基油對油紙絕緣空間電場時空分布的影響機(jī)制，即不同品類變壓器油中載流子遷移特性不同，導(dǎo)致油紙界面電荷分布形態(tài)出現(xiàn)不同規(guī)律。該文研究成果可為換流變壓器設(shè)計時合理選用變壓器油、校核優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)提供新的思路方法和指導(dǎo)依據(jù)。

石蠟基 環(huán)烷基 變壓器油 電場 電荷 直流 極性反轉(zhuǎn)

0 引言

變壓器油是構(gòu)成變壓器絕緣系統(tǒng)的關(guān)鍵介質(zhì)之一，主要起到絕緣、散熱和熄弧作用[1]。隨著絕緣材料新技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了不同種類的變壓器油，比如從基礎(chǔ)油來源劃分有礦物油、植物油、硅油和合成脂等[2-5]，從油基類型劃分有石蠟基油和環(huán)烷基油[6]。它們的制備過程和組成成分有所不同，理化性質(zhì)和電氣性能也有所差異，對變壓器絕緣會產(chǎn)生不同的影響。

目前，特高壓換流變壓器基本都采用環(huán)烷基礦物油。但近年來相關(guān)研究表明，以直鏈烷烴為主要成分的石蠟基油經(jīng)過加氫異構(gòu)處理后在介質(zhì)損耗、體積電阻率、帶電傾向性等方面優(yōu)于環(huán)烷基油[7]，因此在特高壓換流變壓器上有良好的潛在應(yīng)用前景。國內(nèi)外學(xué)者針對這兩種變壓器油在理化特性（密度、黏度、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)等）、電氣參數(shù)（擊穿電壓、介損、相對介電常數(shù)、體積電導(dǎo)率、離子遷移率等）、抗氧化安定性等方面開展了大量研究[8-12]。換流變壓器運(yùn)行中存在承受交直流復(fù)合電壓的特殊工況，在直流分量電壓作用下，油紙界面電荷積聚及其對油紙絕緣系統(tǒng)的影響問題是近年來備受關(guān)注的熱點(diǎn)[13-14]。因此有必要開展不同品類變壓器油在直流和極性反轉(zhuǎn)電壓下的界面電荷特性研究，為變壓器油選用和換流變壓器絕緣校核評估提供參考依據(jù)。

國外學(xué)者已開展了部分研究工作，瑞典ABB公司Uno G?fvert早期通過Kerr效應(yīng)電光測量試驗研究發(fā)現(xiàn)變壓器油中芳香烴含量對純油介質(zhì)內(nèi)部空間電荷影響不明顯[15]，最近他們通過對比普通礦物油和氣制油（Gas to Fluid, GTL）中的直流電荷特性發(fā)現(xiàn)氣制油因電阻率很高，在高溫下油紙界面電荷可能反而加強(qiáng)原電場[16]。日本學(xué)者T. Takada在變壓器油中分別添加抗靜電劑、抗氧化劑、阻活劑、擴(kuò)散劑、乳化劑五種添加劑后開展直流電場實(shí)測，試驗結(jié)果表明添加了抗靜電劑的變壓器油空間電場畸變率達(dá)到50%[17]。日本學(xué)者H. Okubo研究了不同雜質(zhì)對油中電場分布的影響，結(jié)果表明瀝青導(dǎo)致單極性電荷積聚而油酮酸導(dǎo)致雙極性電荷積聚；以植物油和礦物油為研究對象，開展了油流帶電對油中電荷積聚的影響研究，獲得了兩種油極性反轉(zhuǎn)過程中的電場暫態(tài)特性[18-20]；以礦物油和硅油為研究對象，試驗對比了兩種油與紙板界面電荷動態(tài)遷移特性，發(fā)現(xiàn)硅油相比于礦物油有更大的時間常數(shù)[21]。H. Okubo用電阻率-介電常數(shù)模型（RC模型）和負(fù)電子注入理論做定性分析，未能合理解釋試驗結(jié)果。綜上所述，不同油品類型的油紙界面電荷積聚和遷移特性對換流變壓器設(shè)計影響較大，對設(shè)計選用變壓器油具有指導(dǎo)意義，但國內(nèi)尚未有相關(guān)方面研究成果見諸報道。

本文以石蠟基和環(huán)烷基兩種變壓器油為研究對象，開展了直流和極性反轉(zhuǎn)電壓下油紙絕緣空間電場和界面電荷試驗研究，獲得了這兩種類型變壓器油油紙界面電荷積聚特性和動態(tài)變化過程，并用離子遷移模型給出了試驗結(jié)果的定量分析。模型計算得出的電荷-時間曲線與實(shí)測曲線高度一致，闡釋了油品類型對油紙界面電荷的影響規(guī)律，提出了不同極性反轉(zhuǎn)時間考核要求情況下變壓器油的選擇建議，可以為換流變壓器設(shè)計和選用變壓器油提供指導(dǎo)。

1 研究對象

1.1 油樣組分

本文所用試樣是石蠟基變壓器油和環(huán)烷基變壓器油，主要成分及區(qū)別見表1[2,7]，典型參數(shù)見表2[32]。前者為石蠟基原油調(diào)配而成的變壓器油，其主要成分以鏈烷烴為主；環(huán)烷基變壓器油是以環(huán)烷基原油為原料，經(jīng)分餾、精制提純后加入各種添加劑調(diào)制而成的變壓器油，其主要成分以飽和環(huán)狀碳鏈結(jié)構(gòu)為主。

表1 石蠟基變壓器油和環(huán)烷基變壓器油成分對比

Tab.1 Composition comparison between paraffine-base and naphthene-base transformer oils（%）

鏈烷烴為直鏈正構(gòu)烷烴或含有支鏈的異構(gòu)烷烴，典型結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖1a所示，它具有低密度、高閃點(diǎn)和較好的抗氧化安定性；環(huán)烷烴分子結(jié)構(gòu)中含有一個或者多個環(huán)的飽和烴類化合物，典型結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖1b所示，它傾點(diǎn)很低，從而低溫流動性能優(yōu)良，同時溶解性較好[7,22]。

圖1 鏈烷烴與環(huán)烷烴分子結(jié)構(gòu)示意圖

表2 石蠟基變壓器油和環(huán)烷基變壓器典型參數(shù)對比

Tab.2 Typical parameters comparison between paraffine-base and naphthene-base transformer oils

1.2 試樣處理

試驗前，對兩種變壓器油樣進(jìn)行預(yù)處理，用0.45μm微孔濾膜過濾三次后，置于85℃、100Pa真空環(huán)境中進(jìn)行脫水脫氣24h。處理后的變壓器油水分含量為7～8μL/L，符合變壓器油的運(yùn)行條件[23]。

絕緣紙板采用進(jìn)口魏德曼的尺寸的TIV層壓紙板，試驗前置于鼓風(fēng)干燥箱、105℃下處理24h，然后分別用過濾后的P油和N油浸透，置于85℃、100Pa真空環(huán)境中脫水脫氣24h。處理后的絕緣紙板水分含量為0.8%左右，符合絕緣紙板的投運(yùn)條件[24]。

2 研究方法

利用電光Kerr效應(yīng)原理測量油中電場及油紙界面電荷，測量系統(tǒng)由He-Ne激光器、光學(xué)元件、試驗腔體、光電探測器、鎖相放大器、二維移動臺和電源構(gòu)成[25-27]。因變壓器油的Kerr常數(shù)很小，采用交流調(diào)制技術(shù)[28]提高靈敏度，即在外施直流電壓上疊加一個幅值較小的交流調(diào)制電壓，激光輸出端用示波器獲取光強(qiáng)的直流分量，用鎖相放大器解調(diào)得到光強(qiáng)的基頻分量和倍頻分量，可計算得到油中直流電場dc和交流電場ac。測量系統(tǒng)的靈敏度可以達(dá)到20V/m，電場幅值測量平均偏差小于3%。

3 電場及電荷特性

3.1 直流電場

直流電場試驗為施加-4kV恒定直流電壓下測量單層紙板覆蓋下電極模型的油中電場變化及油紙界面電荷動態(tài)積聚過程。紙板覆蓋下電極模型如圖2所示，平板電極間距為10mm，油隙9mm，紙板厚度1mm，測量點(diǎn)位于油紙界面上方，測量時間為5 400s。

從施加電壓開始，石蠟基油（以下簡稱P油）和環(huán)烷基油（以下簡稱N油）中電場和界面電荷的變化過程如圖3和圖4所示，圖中均為采用同一基準(zhǔn)值的歸一化值。

圖2 紙板覆蓋下電極模型

圖3 直流電壓下電場變化過程

圖4 直流電壓下界面電荷變化過程

圖3中，試驗開始時P油和N油中電場強(qiáng)度均為1，P油中電場強(qiáng)度緩慢衰減至-0.29(pu)且至測量結(jié)束仍未達(dá)到穩(wěn)態(tài)；N油中電場強(qiáng)度在1 600s內(nèi)迅速衰減至-0.18(pu)且至測量結(jié)束保持該狀態(tài)。圖4中，界面電荷密度變化過程與電場強(qiáng)度變化類似，至測量結(jié)束時P油油紙界面電荷密度為-0.86(pu)，N油油紙界面電荷密度為-1(pu)。因此，相同條件下P油油紙界面電荷積聚量為N油的86%，電荷積聚速率小于N油的30%，兩種油與同一種紙板組成的復(fù)合絕緣在油中電場及電荷特性方面呈現(xiàn)出較大差異。

文獻(xiàn)[16]中，環(huán)烷基油中直流電荷積聚量大，極性與外施電場反向，對原電場削弱作用明顯；石蠟基油中電場隨時間無明顯變化。ABB研究人員認(rèn)為產(chǎn)生上述試驗現(xiàn)象的原因是環(huán)烷基油電阻率遠(yuǎn)低于絕緣紙板，因此油紙界面累積大量反極性電荷；石蠟基油電阻率很高，接近并且達(dá)到絕緣紙板電阻率水平，油紙界面積累極少量電荷，因此對電場作用不明顯。與本文試驗結(jié)果存在一定的相似性，但缺乏進(jìn)一步理論分析，本文將利用離子遷移模型分析并提出變壓器油選用建議。

3.2 極性反轉(zhuǎn)電場

按照IEC 60076—57—129規(guī)定，換流變壓器例行試驗開展包括局部放電測量的極性反轉(zhuǎn)試驗，負(fù)極性/正極性/負(fù)極性的雙極性反轉(zhuǎn)電壓波形施加于閥側(cè)繞組端子上，每次反轉(zhuǎn)在120s內(nèi)完成[29]。為了探究極性反轉(zhuǎn)過程中兩種變壓器油中電場及油紙界面電荷的動態(tài)特性，本文采用如圖5所示-4kV（5 400s）/+4kV（5 400s）/-4kV（2 700s）極性反轉(zhuǎn)電壓在圖2模型油下進(jìn)行了測量。通常認(rèn)為，在極性反轉(zhuǎn)前的恒定直流電壓作用下油紙界面有電荷積累，極性反轉(zhuǎn)過程中隨著外部電壓極性的改變電荷逐漸消散，極性反轉(zhuǎn)時間分別采用1s和120s作為對比。

圖5 極性反轉(zhuǎn)電壓波形

極性反轉(zhuǎn)時間r分別為1s和120s時，P油和N油的電場強(qiáng)度和電荷密度的測量結(jié)果如圖6和圖7所示，圖中數(shù)據(jù)為采用同一基準(zhǔn)值歸一化的結(jié)果。

圖6 極性反轉(zhuǎn)時間1s時測量結(jié)果

圖7 極性反轉(zhuǎn)時間120s時測量結(jié)果

表3統(tǒng)計了不同極性反轉(zhuǎn)時間下兩種變壓器油中電場和油紙界面電荷情況。對于P油，極性反轉(zhuǎn)時間為1s時，第一次反轉(zhuǎn)后油中電場歸一化值為0.54(pu)，第一次反轉(zhuǎn)后至第二次反轉(zhuǎn)前油紙界面均為負(fù)電荷；極性反轉(zhuǎn)時間為120s時，第一次反轉(zhuǎn)后油中電場歸一化值為0.51(pu)，第一次反轉(zhuǎn)后至 8 000s時油紙界面出現(xiàn)正電荷。對于N油，極性反轉(zhuǎn)時間為1s時，第一次反轉(zhuǎn)后油中電場歸一化值為1(pu)，第一次反轉(zhuǎn)后瞬間為負(fù)電荷；極性反轉(zhuǎn)時間為120s時，第一次反轉(zhuǎn)后電場相對值為0.31(pu)，第一次反轉(zhuǎn)后電荷極性即由負(fù)變正。

表3 第一次極性反轉(zhuǎn)后油中電場和界面電荷值

Tab.3 Electric field in oil and interfacial charge after the first polarity reversal

極性反轉(zhuǎn)電壓下的P油和N油中電場和界面電荷動態(tài)特性與恒定直流電壓下測量結(jié)果有很大相似度，二者關(guān)聯(lián)關(guān)系可作如下說明。

P油在油紙界面電荷特性方面為“相對穩(wěn)定型”，電荷積聚和消散速率較為緩慢：當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間較短時，累積電荷來不及在極性反轉(zhuǎn)過程中消散，而在正極性電壓持續(xù)期間產(chǎn)生的正電荷又不足以全部中和負(fù)電荷，因此極性反轉(zhuǎn)時間1s時，第一次反轉(zhuǎn)后至第二次反轉(zhuǎn)前一直是負(fù)電荷；當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間較長時，累積電荷在極性反轉(zhuǎn)過程中已經(jīng)開始消散，在正極性電壓持續(xù)期間產(chǎn)生的正電荷中和了全部負(fù)電荷后開始積累，因此極性反轉(zhuǎn)時間120s時，第一次反轉(zhuǎn)后至第二次反轉(zhuǎn)前出現(xiàn)了正電荷。從第一次極性反轉(zhuǎn)后的電荷疊加電場來看，極性反轉(zhuǎn)時間對P油反轉(zhuǎn)后電場影響不大。

N油在油紙界面電荷特性方面為“快速積聚、快速消散”型，電荷積聚和消散速率較快且相同時間內(nèi)累積電荷量高于P油：當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間較短時，累積電荷來不及在極性反轉(zhuǎn)過程中消散，反轉(zhuǎn)后負(fù)極性電荷場與正極性外施電場疊加導(dǎo)致第一次反轉(zhuǎn)后油中電場強(qiáng)度峰值較高；當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間較長時，累積電荷在極性反轉(zhuǎn)過程中已經(jīng)消散殆盡，并開始積累正電荷，反向削弱外施電場，導(dǎo)致第一次反轉(zhuǎn)后油中電場強(qiáng)度峰值較低，甚至低于初始容性電場。因此，極性反轉(zhuǎn)時間對N油反轉(zhuǎn)后電場影響較大。

4 分析討論

4.1 理論分析

研究結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的RC（電阻率-介電常數(shù)）模型[30]，離子遷移模型能更準(zhǔn)確地描述油紙界面電荷積聚的動態(tài)發(fā)展過程，油紙界面電荷的載體是變壓器油和紙板中的雜質(zhì)電離出的正、負(fù)離子，它們解離與復(fù)合是一個動態(tài)平衡過程，其遷移速率不同會導(dǎo)致在不同結(jié)構(gòu)中正、負(fù)電荷濃度的分布形態(tài)不同[30-33]。

本文所用兩種變壓器油和絕緣紙板的離子遷移率實(shí)測值見表4，以此為輸入條件，按照離子遷移模型進(jìn)行仿真計算，得到油紙界面電荷動態(tài)積聚過程如圖8所示。對于P油，離子遷移模型計算值與試驗測量值之間偏差不大于1.6%；對于N油，離子遷移模型計算值與試驗測量值之間偏差不大于2.1%。用離子遷移模型計算而得到的油紙界面電荷在變化趨勢和數(shù)值上與實(shí)測曲線均有較高的一致性。

表4 離子遷移率實(shí)測值

Tab.4 Measured values of ion mobility

圖8 離子遷移模型電荷積聚動態(tài)變化過程

圖8仿真曲線可看成具有不同時間常數(shù)的指數(shù)曲線，而時間常數(shù)是某按指數(shù)規(guī)律衰變的物理量，其幅值衰變?yōu)?/e倍時所對應(yīng)的時間。對于圖8所示曲線，界面電荷密度增長至1-1/e=0.63倍時所消耗的時間即為該條曲線的時間常數(shù)，P油為P=2 935s，N油為N=72s，是電荷積聚開始進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的重要標(biāo)志。油紙界面負(fù)電荷的積聚與消散時間常數(shù)相差不大[27]，因此分析負(fù)電荷消散過程也可取用上述數(shù)值。

4.2 對絕緣的影響

在長時間的恒定直流電壓下油紙絕緣系統(tǒng)的界面電荷積聚趨于穩(wěn)定，且產(chǎn)生的與外施電壓同極性電荷對電場為削弱作用，因此換流變壓器實(shí)際運(yùn)行過程中若閥側(cè)直流電壓極性不發(fā)生變化，電荷對絕緣為良性影響。考慮實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)生潮流反轉(zhuǎn)的情況，例如德寶直流正常每年反轉(zhuǎn)2次，5月為德陽送寶雞，11月轉(zhuǎn)為寶雞送德陽。站內(nèi)極性反轉(zhuǎn)操作時，主要流程為直流閥組閉鎖、電壓瞬間降至零和反向解鎖、電壓瞬時升至運(yùn)行電壓，閉鎖和解鎖之間聽取調(diào)度指令、主控系統(tǒng)檢查、倒閘操作等耗時達(dá)60～85min，在此過程中電荷已逐漸消散，電壓再次提升時對絕緣影響可忽略。

本文主要考慮極性發(fā)生反轉(zhuǎn)時電荷對電場的疊加效應(yīng)，從是否滿足換流變壓器出廠時極性反轉(zhuǎn)試驗考核的角度討論變壓器油類型對絕緣的影響。現(xiàn)行IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常規(guī)極性反轉(zhuǎn)試驗中的極性反轉(zhuǎn)時間不超過120s，但同時也提出在實(shí)際運(yùn)行中可能會發(fā)生快速極性反轉(zhuǎn)過程，用戶可根據(jù)自身應(yīng)用需求與制造廠協(xié)商制定極性反轉(zhuǎn)特殊試驗方案，縮短極性反轉(zhuǎn)時間來提高對產(chǎn)品的考核要求。以下結(jié)合時間常數(shù)分析法舉例說明。

如果用戶要求按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的120s來考核，N＜r≤120s＜P，對于N油，從負(fù)到零的半周期電荷已基本消散完畢，且在從零到正的半周期內(nèi)逐漸積聚正電荷來削弱外部電場，因此反轉(zhuǎn)后的電場弱于P油，此時建議選用N油。

如果用戶提高極性反轉(zhuǎn)時間考核要求，使r＜N＜P，電壓反轉(zhuǎn)時兩種油中界面電荷均來不及反應(yīng)變化，電荷積聚速率較慢的P油在恒壓階段積聚的電荷量少于N油，N油在電壓反轉(zhuǎn)時的電荷疊加效應(yīng)強(qiáng)于P油，產(chǎn)生的較高反向電場對絕緣不利，此時建議選用P油。

今后開展換流變壓器設(shè)計和選用變壓器油時，可參考本文方法，從電荷對絕緣影響的角度，通過測量離子遷移率建立離子遷移模型仿真曲線，獲得幾種備選變壓器油的電荷時間常數(shù)，結(jié)合用戶對極性反轉(zhuǎn)時間的考核要求提出選用建議。

5 結(jié)論

本文以兩種典型特高壓直流用變壓器油為研究對象，通過直流和極性反轉(zhuǎn)電壓下油紙絕緣界面電荷行為特性動態(tài)過程實(shí)測和結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)不同品類變壓器油與絕緣紙/紙板組合使用后在界面電荷特性方面呈現(xiàn)出差異性，從不同于理化特性、電氣特性等傳統(tǒng)性能指標(biāo)的角度揭示了油品對換流變壓器絕緣的影響，為換流變壓器設(shè)計時合理選用變壓器油、校核優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)提供了新的思路方法和指導(dǎo)依據(jù)。主要結(jié)論如下：

1）恒定直流電壓下，P油油紙界面電荷積聚量為環(huán)烷基油的86%，電荷積聚速率小于N油的30%，不同油品對油紙界面電荷積聚特性有明顯影響。

2）極性反轉(zhuǎn)電壓下，當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間1s時，第一次極性反轉(zhuǎn)后電場P油為N油的0.54倍；而當(dāng)極性反轉(zhuǎn)時間120s時，P油為N油的1.65倍。N油在油紙界面電荷特性方面為“快速積聚、快速消散”型，P油為“相對穩(wěn)定型”，所以極性反轉(zhuǎn)時間對N油中反轉(zhuǎn)后電場影響較大，而對P油中反轉(zhuǎn)后電場不明顯。

3）利用離子遷移模型給出了P油和N油的電荷積聚與消散時間常數(shù)，基于時間常數(shù)分析法，結(jié)合極性反轉(zhuǎn)試驗中對極性反轉(zhuǎn)時間的不同考核要求，提出了不同品類變壓器油選用建議。

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Interface Charge Accumulation Characteristics and Dynamic Process of Paraffine-Base and Naphthene-Base Transformer Oils under DC and Polarity Reversal Voltage

Zhang Shuqi1Zhao Xiaolin2Qi Bo1Liu Xin3Li Chengrong1

（1. State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources North China Electric Power University Beijing 102206 China 2. China Electric Power Research Institute Beijing 100192 China 3. State Grid Anhui Ultra High Voltage Company Hefei 230000 China）

Regarding naphthene-base transformer oil (N oil) and hydroisomerized paraffine-base transformer oil (P oil) as the research objects, the dynamic process of space electric field and interface charge of oil-pressboard insulation under DC voltage and polarity reversal (PR) voltage was obtained. Under constant DC voltage, the amount of charge accumulation at the interface of P oil-pressboard was 86% of that of N oil, and the rate of charge accumulation was less than 30% of that of N oil. Under the PR voltage, polarity reversal time had a great influence. While the polarity reversal time was 1s, the electric field of P oil was 0.54 times that of N oil after the first reversal, and while the polarity reversal time was 120 s, the electric field of P oil was 1.65 times that of N oil. The influence of oil character on the converter transformer insulation is revealed from the point of view different from the conventional performance indexes such as physical, chemical and electrical characteristics. It is that different types of transformer oil have different mobility of positive and negative ions, resulting in different distribution patterns at the oil-pressboard interface. It provides a new method and guidance for selecting transformer oil reasonably and optimizing insulation design of converter transformer.

Paraffine-base, naphthene-base, transformer oil, electric field, charge, DC, polarity reversal

10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210127

TM85

國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金（U1866603）和國網(wǎng)安徽省電力有限公司重點(diǎn)科技項目（52120320006W）資助。

2021-01-22

2021-07-05

張書琦 男，1981年生，博士研究生，研究方向為變壓器設(shè)備研制、運(yùn)維及新技術(shù)研發(fā)。E-mail：sqzhang@epri.sgcc.com.cn

趙曉林 男，1988年生，高級工程師，研究方向為變壓器油紙絕緣技術(shù)。E-mail：zhaoxiaolin@epri.sgcc.com.cn（通信作者）

（編輯 郭麗軍）