摘 要：在高压直流输电系统中，换流变压器是非常重要的部件之一，在运行方面是否可靠影响电网的运行安全，换流变压器在运行中由于受到多电压的影响，油纸绝缘油流带电会出现不同的情况，对此，本文对具体的影响进行了分析，以供参考。
关键词：油流带电；运行状况；换流变压器；影响；油纸绝缘
换流变压器主要是对直流、交流侧的电压进行转换和隔离。而在主绝缘中，变压器油流动会影响油纸绝缘面的电荷，使其正负电荷发生脱离，在纸板中存在负电，变压器油中存在正电，这样就会产生冲流电流，这就是油流带电[1]。换流变压器在运行中由于受到多条件的影响，其油纸绝缘油流带电的情况会出现不同。
1.试验装置及步骤介绍
1.1油流带电试验装置
为了更好的分析换流变压器油纸绝缘油流带电情况在不同的状况下的差异，布置了油流带电试验装置，装置图如下图1。
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图1 油流带电试验装置
试验装置中，缓冲容器中的变压器油会通过循环泵流出，然后经过流量计到达松弛箱，对松弛箱进行接地处理主要是为了能够将其中的电荷进行处理，这样进入到油流带电箱后就会体现出电中性，在此中形成的电荷就会进入测量箱，电荷经过释放后产生相应的电流，其中的电流能够通过微电流表测出来，然后变压器油再回到缓冲容器中，以此循环。在进行试验时，使用的平板电极结构如图2所示，包含两个平行极板，材料使用不锈钢。
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图2 平板电极结构图
1.2试验步骤
绝缘纸板需要固定，极板以及试验样品都需要进行干燥处理，在温度达到115度时保持4小时，然后抽真空到50Pa保持一天一夜，以便使绝缘纸板中的含水率能够小于0.3%。升温操作完成后，进行真空注油然后浸渍两天两夜，然后对装置进行处理。油中的含水率如果达到标准要求后，就可以进行油流带电情况的试验。循环泵在保持运行的状况下，通过自然吸潮的方法使油中的含水率逐渐增加，然后定期进行油含水率的测量，等达到预期值后就停止，这个过程仍然确保循环泵的运行。通过油含水率的测量，在达到目标值时，就进行油纸绝缘油流带电情况的试验。
2.试验结果
2.1无外部施加电压时冲流电流的特性
在没有外部施加电压时，温度控制在一定值，而油流的速度不同，油中含水率变化会引起冲流电流的改变，具体的变化规律是增加油中的含水率，冲流电流会减小，而变压器油流动的速度变快时，电流就会增大。另外，在没有外部施加电压，油中的含水率在保持一定值时，冲流电流会随着温度的变化而发生改变，温度增加，冲流电流增大。
2.2外部施加直流电压时冲流电流的特性
将温度以及油中含水率控制在一定值时，外部施加一定的电压，变压器油流动的速度加快时，电流会增大，而且从数据上来看，外部施加直流电压会很明显的使冲流电流增大。含水率以及流动速度这两个变量保持在一定值时，温度的上升会使电流发生明显的增大。控制油流速度一定，温度在较低情况下，施加较低电压，增加含水率，电流的变化是呈现倒U型，而加入较高的电压，增加含水率时，相应的电流会下降。
3.试验结果分析
3.1无外部施加电压时油流带电特性
变压器油流动会使静态电平衡被破坏，其中正离子发生移动，产生冲流电流，而绝缘纸板中的负离子成为自由运动的负离子，由于扩散力而移向电极。这时电荷分离部分就会接着出现电子转移而产生双电层，由于不断发生这种情况，双电层中的静态平衡就会转变为动态平衡。在没有外部施加电压时，冲流电流会随着油流速度、温度以及离子密度的变化而变化。油中含水率的增加，离子密度增大，油侧双电层的厚度就会降低，相应的电流就会下降。而绝缘纸板中的负离子则会加大扩散，进而使相应的电流增大。温度的增加，其中电层的厚度变大，纸板中的负离子就会加大运动，相应的电流就会增大。
3.2外施压时油流带电特性
在外部加入一定的直流电压时，变压器油中含水率在较低的情况下，对内部离子的移动变化进行分析，如果是加入正极性的电压，其中正极板一侧的电场方向相反于外部的，变压器油中的正离子受电场的影响而移向负极板，油的流动使正离子也发生移动，这样就会出现正极性的相应电流。绝缘纸板中的负离子移向正极板，产生相应的电流。外部加入电压，可以使正极板一侧绝缘纸板中的负离子消散，其中的电子转移以及双电层的形成更快。温度在增大时，由于绝缘纸板中的自由负离子运动速率增大，相应的电流就会增大。而增大含水率，油纸的带电情况以及油中的H+和OH-的移动都会影响相应电流的产生。
结束语：
综上所述，在没有外部施加电压时，增加含水率，相应的电流就会减小，而变压器油流动速度和温度增加，相应的电流就会增大。主要是通过使绝缘纸板中离子扩散和双电层厚度发生变化来影响冲流电流。在外部施加直流电压时，离子的移动会加快，在低含水率下油纸绝缘中的冲流电流会明显增大。
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