交直流混合微电网中变压器绝缘老化特性及寿命预测

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城 顾
强 苏

摘要

交直流混合微电网中变压器作为关键能量转换设备,其绝缘系统长期承受交直流复合电场、热应力及局部放电等多重老化胁迫。本研究基于加速老化实验平台,系统考察不同电压组合(交流50Hz叠加直流偏置0--8kV)、温度梯度(60--120℃)及湿度环境(30%--85%RH)下油纸绝缘介质的介电响应演化规律。通过频域介电谱、极化去极化电流及空间电荷分布测试,量化提取老化特征参量,构建融合电-热-湿多应力耦合效应的寿命预测模型。结果表明:直流偏置显著加剧界面电荷积聚,使绝缘击穿时间缩短达47.3%;85℃与85%RH协同作用下,聚合度下降速率提升3.2倍;所提模型在验证集上平均绝对误差为±8.6%,可支撑微电网运维策略动态优化。

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