高压电缆终端绝缘油老化特性的研究

摘要

随着电缆终端运行时间的增加，绝缘油的老化程度会逐渐加剧，从而造成终端的绝缘性能大大降低。从电缆终端安装完毕后，终端会进行密封处理，其内部填充的绝缘油在运行期间无法进行相应的检测，绝缘油老化后，会容易引起电缆终端发热甚至绝缘击穿，因此有必要对终端绝缘油的老化特性进行研究分析，掌握终端绝缘油的老化规律，保证电力系统的安全运行。
　　 本文首先阐述终端绝缘油的性能特点，分析了绝缘油老化特征参数的研究现状，以及国内外对电力设备和填充绝缘油老化检测方法的研究现状。然后对终端绝缘油的几种主要老化型式如热老化、电老化及化学老化进行了详细的老化机理分析，并对绝缘油的理化性能和电气性能参数进行了总结与分析，最后归纳出判断终端绝缘油老化的特性参数。
　　 文中通过搭建4条电缆回路，模拟线路的工况运行条件，采取提高运行电压的手段加速终端绝缘油的老化，通过定期采集绝缘油样跟踪测试其老化特征参数，从而分析研究高压电缆终端绝缘油的老化规律。研究结果表明：硅油和聚异丁烯两种牌号的新旧油样各种老化特征参数随电缆终端运行时间的增加而不断在发生变化，具体表现在微水含量的升高，特征气体CH4、C2H6、CO、CO2的升高，介质损耗角正切值的增大；密封良好的电缆终端运行一段时间之后，在热和电场的作用下发生化学反应，析出微量水分，也会导致绝缘油一定程度的老化；经过长期运行后，终端内的水分子以及机械杂志向下沉淀，集中于终端的下部，导致该部分绝缘油损耗功率增加，引起终端下部温度升高；绝缘油不同程度的老化对电缆终端的运行会有一些影响，但通过试验分析还没有发展到很严重的程度，在以后的运行中需要对电缆终端头内绝缘油进行跟踪分析，而且有必要对电缆终端进行局部放电量的测试，掌握老化程度的发展趋势。
　　 本文最后进一步分析了导致终端绝缘油老化的原因，并根据实际情况提出了四条预防终端绝缘油老化的措施：添加抗氧化剂、改进终端设计提高设备密封性能、严格按施工工艺安装终端设备、在运行过程中要定期检查和维护终端设备。