水分對油紙絕緣熱老化速率及熱老化特征參量的影響

廖瑞金 孫會剛 尹建國 鞏 晶 楊麗君 張鐿議

（重慶大學輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室 重慶 400044）

1 引言

油-紙絕緣是變壓器內絕緣的主要組成部分，二者在長期運行過程中受電、熱、機械振動、水分、氧氣等多種因素的影響逐漸老化，導致變壓器絕緣性能下降[1-4]。在眾多影響因素中，溫度起主導作用，普遍認為變壓器的絕緣壽命取決于絕緣紙纖維素的熱老化壽命[5]，IEC1991—354 負載指南認為溫度每上升6℃，變壓器的壽命將降低一半。水分能嚴重降低油紙絕緣的電氣強度，且加速油紙絕緣老化、縮短絕緣壽命，被喻為除溫度外油紙絕緣的“頭號敵人”。因此，研究水分對變壓器油紙絕緣熱老化的影響對變壓器的狀態(tài)評估、故障診斷及壽命預測有重要的意義。

目前，國內外對油紙絕緣中的水分因素主要從以下四個方面進行了大量的研究：①水分對油紙絕緣電氣強度的影響[6-8]；②水分加速油紙絕緣老化、縮短絕緣壽命方面的研究[9-11]；③油-紙絕緣二相體系之間水分擴散及平衡方面的研究[12-14]；④油紙絕緣中的水分監(jiān)測方法，包括傳感器監(jiān)測、電氣測量法、化學測量法等方面的研究[15,16]。其中，水分加速油紙絕緣老化、縮短絕緣壽命這個方面的研究較多，并取得了大量的成果：水解被普遍認為是絕緣紙降解的主要形式；Fabre 和Pichon[9]提出絕緣紙含水量與老化速率成正比；Emsley[10]通過實驗發(fā)現(xiàn)，水分與氧氣均會加速變壓器絕緣紙老化，且水分的加速作用是氧氣的3 倍；Lundgaard[11]研究發(fā)現(xiàn)4%含水量的紙會使變壓器壽命縮短40 倍。國內在這個方面主要對不同油紙絕緣組合老化過程中的油中水分變化趨勢[3]、油中水分生成速率[1]以及水分和酸加速油紙絕緣老化的協(xié)同作用等方面進行了研究?？傮w上看，目前國內外針對水分對油紙絕緣紙熱老化的影響還缺少系統(tǒng)研究，有待進一步深入。

本文以克拉瑪依25#變壓器油和普通牛皮絕緣紙為研究對象，設計了在110℃和130℃下初始含水量分別為1%、3%、5%的同種絕緣紙試品在變壓器油中的老化試驗。研究了水分對油紙絕緣熱老化速率的影響，分析對比了老化過程中不同初始水分含量的絕緣紙試品聚合度、紙中含水量、油中含水量、油中糠醛、油中酸值等老化特征參量的變化趨勢，為變壓器油紙絕緣的老化狀態(tài)評估和故障診斷提供依據(jù)和參考。

2 實驗部分

2.1 實驗材料

實驗材料為變壓器用普通絕緣紙和礦物油。其具體信息見表1。

表1 實驗材料的具體信息Tab.1 The specific information of experimental materials

2.2 絕緣紙試品初始水分含量控制

（1）將絕緣紙裁剪成若干長90cm 寬8cm（重量為5g）的條狀紙帶，將紙帶置于溫度為25℃濕度為50%的濕度箱中晾置15 天，使每條紙帶的水分均勻。

（2）將晾置好的紙帶在環(huán)境可控實驗室（溫度為28℃濕度為35%）以硅鋼棒（直徑3mm、長8cm）為芯卷成卷狀（卷的過程中帶上手套），并用細銅絲捆綁固定。然后將這些絕緣紙卷分為三組，通過不同的處理得到不同水分含量。

（3）第一組絕緣紙卷在90 /50Pa℃ 下真空干燥24h，然后在40 /50Pa℃ 下真空浸油24h，得到初始含水量約為1%的油浸絕緣紙。

（4）第二組絕緣紙卷在30 /50Pa℃ 下真空干燥16h，然后40 /50Pa℃ 下真空浸油24h，得到初始含水量約為3%的油浸絕緣紙。

（5）第三組絕緣紙卷在溫度為 40℃濕度為 30%的濕度箱內攤開放置24h，然后40 /50Pa℃ 下真空浸油24h，得到初始含水量為約5%的油浸絕緣紙。

通過以上處理得到的各組絕緣紙卷具體信息見表2。

表2 控制初始水分后絕緣紙的具體信息Tab.2 The specific information of insulation paper after control of the initial moisture contents

2.3 油紙絕緣熱老化試驗

首先將通過上述處理得到的不同含水量的絕緣紙試品分別裝入250ml 碘量瓶中。再將經脫水、脫氣處理后的絕緣油225ml 加熱至40℃后注入絕緣紙所在的碘量瓶（油紙質量比為20∶1）。并在每個碘量瓶中放入2 片1cm×5cm 矩形薄銅片（銅片面積與油的質量比為0.05cm2/1g）；然后，將裝有絕緣油、絕緣紙試品和銅片的碘量瓶進行真空充氮處理并密封。最后，將密封好的碘量瓶按批次分別置于老化箱中，分別在110℃、130℃下開展熱老化實驗。定期取出試品分別測量油和紙的特征參數(shù)。

2.4 老化特征參數(shù)的測試

試驗測量的油紙絕緣特征參數(shù)包括：絕緣紙的聚合度，參照ASTMD4243 執(zhí)行；紙中水分含量，參照IEC 60814 執(zhí)行；油中水分含量，參照ASTM D1533 執(zhí)行；油中糠醛含量，參照IEC 61198；油中酸值含量，參照GB/T 7599—1987。其中，聚合度每次測量2 個卷樣，取平均值；紙中水分含量每次測量兩個卷樣，每個卷樣分別測量四層（最外圈、第三圈、中間圈、最內圈），取平均值；油中水分含量每個試品測試3 次，取平均值；油中糠醛含量每個試品測試3 次，取平均值；油中酸值含量每個試品測試3 次，取平均值；測試的精度及重復性嚴格按照上述標準，若幾次平行測試的分散性較大，則對該項數(shù)據(jù)進行重新測量。

3 絕緣紙熱老化速率分析

絕緣紙的主要成分是纖維素，纖維素是由-D-葡萄糖單體通過1，4 糖苷鍵連接而成的線性高分子聚合物。纖維素線性分子中所包含的重復結構單元（β-D-葡萄糖單體）的數(shù)量，稱作該分子的聚合度（DP）。絕緣紙聚合度是最能表征絕緣紙老化程度的指標，是最準確、可靠的判據(jù)[17]。

3.1 絕緣紙聚合度變化趨勢

初始水分含量分別為1%、3%、5%的絕緣紙試品在110℃和130℃下老化，其聚合度（DP）隨老化時間的變化關系如圖1 所示。由圖1 可知，相同溫度下，含水量越高絕緣紙聚合度下降越快；相同含水量條件下，溫度越高絕緣紙聚合度下降越快。纖維素的水解機理能很好地解釋這種聚合度的變化趨勢。水解反應的機制是水分子滲透到纖維素鏈長分子間隙，在H+的作用下與相鄰的兩個葡萄糖環(huán)上的氧反應，形成兩個-OH 基，同時使纖維素鏈分解為兩部分，導致纖維素鏈變短、聚合度降低。溫度越高纖維素水解反應的活化能越小，水分子的滲透能力也越強，水解反應越容易發(fā)生，故相同含水量條件下，溫度越高絕緣紙聚合度下降越快。絕緣紙中水分含量越高，滲透到纖維素鏈長分子間隙的水分子越多，同時紙中溶解的H+含量也越大，為水解反應提供的催化劑也越充足，故水解反應發(fā)生的概率也越大。故相同溫度下，含水量越高絕緣紙聚合度下降越快。

圖1 不同初始含水量的絕緣紙試品在130℃和110℃下老化時DP 與老化時間的關系Fig.1 DP varying with ageing time at 110 ℃ and 130 ℃ for different initial mositure paper samples

3.2 絕緣紙老化動力學模型分析

化學反應動力學可以研究絕緣紙老化降解的化學反應速率。建立合適的絕緣紙老化動力學模型，量化反應速率，可以為分析不同老化條件下的絕緣紙降解速率及壽命預測提供更準確的指導。目前，應用最廣泛的絕緣紙動力學模型是零階模型。

Emsley 和Stevens[18,19]重繪了前人大量的絕緣紙老化過程試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)大部分數(shù)據(jù)符合基于纖維素分子隨機斷鏈假設的Ekenstam 方程式（即零階動力學模型）：

式中，t為老化時間；DPt為老化t時刻絕緣紙聚合度；DP0為絕緣紙初始聚合度；k是絕緣紙老化平均降解速率，k值越大聚合度下降速率越大。

在110℃和130℃下初始含水量分別為1%、3%、5%的絕緣紙試品在礦物油中老化的聚合度與老化時間按零階動力學模型式（1）進行擬合，得到表3。

表3 三種不同含水量絕緣紙試品在130℃和110℃下 平均降解速率常數(shù)kTab.3 The degradation velocity constants at 130℃ and 110℃ of three different initial mositure paper samples

分析表3 中的k值可知，在110℃下，含水量為5%的絕緣紙平均降解速率約為含水量為1%的4.2 倍，3%的約為1%的4.0 倍；在130℃下，含水量為5%的絕緣紙平均降解速率約為含水量為1%的3.7 倍，含水量為3%的約為1%的3.2 倍。Fabre 和Pichon[4]的研究結果表明絕緣紙的含水量與老化速率大致成正比，也就是說初始含水量為5%的老化降解速率是1%的5 倍，3%的為1%的3 倍。本文的研究結果與Fabre 和Pichon[4]的研究結果數(shù)值上相近，但絕緣紙的含水量與老化速率大致成正比的規(guī)律不明顯。

為了更形象地描述水分和溫度對絕緣紙平均降解速率的影響，將表3 中的初始含水量作為橫坐標、絕緣紙平均降解速率作為縱坐標，可得到如圖2 所示的初始含水量與絕緣紙平均降解速率的關系。

圖2 初始含水量與絕緣紙平均降解速率的關系Fig.2 The relationship between the initial moisture and average ageing degradation velocity

分析圖2 可知，110℃和130℃下，初始水分含量從1%增長到3%的絕緣紙平均降解速率的增長率比初始水分含量從3%增長到5%時大得多，且從3%增長到5%時降解速率的增長率已經很小，有趨于飽和的趨勢。其主要原因是，老化溫度（110℃、130℃）較高，水分子在絕緣紙內部遷移速率較快，少量的水分子就能有效地攻擊1-4 糖苷鍵，導致水解反應發(fā)生，故絕緣紙平均降解速率的增長率在水分含量較低時較大。隨著水分子含量的增加，水分子攻擊1-4 糖苷鍵的機會增大，當水分子含量增加到一定程度，能有效攻擊1-4 糖苷鍵的水分子數(shù)趨于飽和，也就是說此時水分含量增加不會使水解速率明顯增大，故高水分含量（3%～5%）時絕緣紙的降解速率有趨于飽和的趨勢。

4 熱老化特征產物對比分析

4.1 油紙絕緣系統(tǒng)水分含量分析

纖維素熱裂解和絕緣油的劣化都會生成水分，引起變壓器油紙絕緣系統(tǒng)含水量的增加；生成的水分將進一步參與油、紙纖維素等高分子材料的化學降解反應，加速絕緣系統(tǒng)介電強度的降低以及各項性能指標的劣化。水分在油和紙組成的液固二相系統(tǒng)中將發(fā)生緩慢的遷移及動態(tài)平衡，并以一定比例分配在絕緣油和紙中。運行中變壓器絕緣紙的水分含量不容易獲取，因此常用油中的微水含量根據(jù)理論上的水分平衡曲線或經驗公式來估算紙中的水分含量，但很多學者對此提出了質疑。因此本文分析了不同溫度不同初始水分含量的情況下，絕緣紙中水分含量和油中水分含量隨老化時間的變化趨勢，并驗證了油中水分含量和紙中水分含量的關系。

4.1.1 紙中水分含量分析

圖3 表示不同溫度不同初始含水量的絕緣紙試品中水分含量隨老化時間的變化趨勢。由圖3 可知，130℃下不同初始水分含量的絕緣紙試品在老化25天內其水分含量分別由初始值迅速下降到0.6%～0.75%，其中1%和5%的絕緣紙中水分含量稍有波動。而110℃下初始水分含量分別為1%、3%、5%的絕緣紙試品的水分含量在老化過程中是波動的。其中，1%的絕緣紙試品的水分含量剛開始呈增加趨勢，然后隨著老化時間的延長而波動，其波動幅度（變化過程中最大水分含量減去最小水分含量）約為0.8%；3%和5%的絕緣紙試品的水分含量開始均呈減小的趨勢，然后均隨著老化時間的延長而波動，其波動幅度分別約為2.5%、4.5%。對比波動幅度的大小與初始水分含量可知，110℃下老化過程中絕緣紙試品的水分含量波動幅度與初始水分含量成正相關關系，即初始水分含量越高，紙中水分含量波動幅度越大?？梢?，控制油紙絕緣系統(tǒng)的初始水分含量可以減小老化過程中紙中水分含量的波動幅度；而波動幅度的大小可以反映油紙絕緣系統(tǒng)的受潮情況。

圖3 初始含水量不同的絕緣紙試品在110℃和130℃下老化時紙中水分含量隨老化時間變化規(guī)律Fig.3 Moisturel contents of paper varying with ageing time at 110℃ and 130℃ for different initial mositure paper samples

分別對比初始水分含量為1%、3%、5%的紙絕緣試品在110℃和130℃下老化過程中同期的水分含量可知，在110℃下老化的絕緣紙試品水分含量比同期在130℃下老化的試品高。這主要是因為溫度較高時，油紙絕緣系統(tǒng)的水分更容易被轉移到碘量瓶中礦物油上層空間的氮氣中，同時有一部分會粘附在碘量瓶的瓶壁上，導致油紙絕緣系統(tǒng)水分含量降低。

4.1.2 油中水分分析

圖4 所示為不同含水量和不同溫度情況下油中水分含量隨老化時間的變化趨勢。由圖4 可知，油中水分含量剛開始時均呈增加趨勢，然后隨著老化時間的延長而波動。紙中初始水分含量越大，油中水分含量波動幅度也就越大，而且與老化過程中紙中水分含量波動的波動幅度對應。由此可見，油中水分含量的波動幅度與系統(tǒng)初始水分含量（由絕緣 紙的初始水分含量決定）有關，系統(tǒng)初始水分含量越大，油中水分含量波動的幅度越大。因此，控制油紙絕緣系統(tǒng)的初始水分含量可以減小老化過程中油中水分含量的波動幅度；而油中水分含量波動幅度的大小可以反映油紙絕緣系統(tǒng)的受潮情況。

圖4 初始含水量不同的絕緣紙試品在110℃和130℃下老化時油中水分含量隨時間變化規(guī)律Fig.4 Moisture contents of oil varying with ageing time at 110 ℃ and 130 ℃ for different initial mositure paper samples

對比初始水分含量為 1%、3%的試品分別在110℃和 130℃下老化時的油中水分含量可知，在110℃下老化的油中水分含量比同期在130℃下老化的油中水分含量高。而5%的試品油中水分含量沒有這個特點。這主要是因為溫度較高時，油紙絕緣系統(tǒng)的水分更容易被轉移到碘量瓶中礦物油上層空間的氮氣中，同時有一部分會粘附在碘量瓶的瓶壁上。但水分含量為5%時，由于水分含量很高，可能使得碘量瓶中礦物油上層空間的氮氣中水分達到飽和，大量水分重新溶解在油中。

4.1.3 紙中水分與油中水分的關系

將紙中水分含量作為縱坐標，同期的油中水分含量作為橫坐標作圖，可得到油中水分與紙中水分的關系圖。為節(jié)省篇幅，本文只列出了初始水分含量為1%的關系圖，如圖5 所示。由圖5 可知，老化過程中油中水分含量與紙中水分含量不能構成函數(shù)關系，且老化過程中油中水分含量與紙中水分含量均是波動的，油紙絕緣系統(tǒng)的水分并未趨于穩(wěn)定?？梢?，在溫度較高時（110℃、130℃）已知老化過程中的油中水分含量根據(jù)經驗公式或水分平衡曲線等方法來估算紙中水分含量的這種思路誤差比較大。而且從前面的分析可知，老化過程中紙中水分含量與油中水分含量整體上是波動的，根據(jù)某一具體時刻的油中水分含量與紙中水分含量的絕對值來對變壓器進行老化診斷及受潮分析并不全面。

圖5 紙中水分與油中水分含量的關系Fig5 The relationship of moisture content between oil and paper

因此，本文提出應關注整個老化過程中油中水分含量與紙中水分含量兩者整體上波動趨勢的關系，以及波動幅度的大小，并建立這種波動關系、波動幅度的大小與油紙絕緣的老化狀況、受潮程度的聯(lián)系，基于此來對變壓器油紙絕緣進行老化診斷及受潮分析。

表4 是110℃下不同初始水分含量試品的油、紙水分含量在老化過程中的波動信息。根據(jù)前面的分析及表4 可知，油中水分含量的波動幅度與紙中水分的波動幅度有較好的正相關性，且紙中水分含量的波動幅度與系統(tǒng)初始水分含量呈正相關關系?？梢?，控制油紙絕緣系統(tǒng)的初始水分含量可以減小老化過程中油、紙中水分含量的波動幅度；而油、紙中水分含量波動幅度的大小可以反映油紙絕緣系統(tǒng)的受潮情況。但油、紙中水分含量的波動幅度與油紙絕緣系統(tǒng)的總水分含量之間的具體聯(lián)系尚有待進一步深入研究。

表4 試品水分含量及老化過程中的波動信息Tab.4 Samples water content and fluctuations information during aging process

對比分析油中水分含量與紙中水分含量的變化趨勢，并結合表4 所列出來的波動幅度，及最大水分含量、最小水分含量出現(xiàn)的時間可知：初始水分含量較低（1%）時，油中水分含量與紙中水分含量的波動趨勢整體上相反，即油中水分含量增加時紙中水分含量減小，油中水分含量減小時紙中水分含量增加；初始水分含量較高（3%、5%）時，油中水分含量與紙中水分含量的波動趨勢整體上基本一致，即油中水分含量大時紙中水分含量也高，油中水分含量小時紙中水分含量也低。出現(xiàn)上述這種規(guī)律的原因是，當油紙絕緣系統(tǒng)水分含量較低（1%）時，系統(tǒng)中的水分基本在油紙之間轉移，很難轉移到氮氣中或粘附在瓶壁上，系統(tǒng)總的水分含量基本上沒有太大變化（老化過程中會生成少量的水分），故油中水分含量與紙中水分含量相互轉移的現(xiàn)象很明顯，它們的整體變化趨勢相反；當油紙絕緣系統(tǒng)水分含量較高（3%、5%）時，系統(tǒng)中的水分容易轉移到氮氣中或粘附在瓶壁上，系統(tǒng)總的水分含量有明顯的波動，而這種波動削弱了油紙絕緣內部的水分轉移，使得油中水分與紙中水分的變化趨勢整體上趨于一致。

由上可知，研究老化過程中油中水分含量與紙中水分含量兩者波動趨勢的關系，并建立這種波動關系與油紙絕緣老化狀況的聯(lián)系，對油紙絕緣老化狀態(tài)評估有重要的意義，有待進一步深入研究。

4.2 油中糠醛含量分析

糠醛是絕緣紙纖維素降解的特殊產物，其溶解于變壓器油中的含量被電力行業(yè)制定為判斷絕緣老化的重要指標?？啡┖考捌渖伤俾适怯图埥^緣老化速率的一個重要反映。

4.2.1 糠醛濃度與老化時間的關系

不同含水量和不同溫度情況下，油中糠醛濃度隨老化時間的變化關系如圖6 所示。分析圖6 可知，初始含水量為1%和3%的試品中油中糠醛含量整體上隨老化時間的延長而增加，其中110℃下初始水分含量為3%的試品中油中糠醛含量在老化后期的增長速率非常緩慢。初始含水量為5%的試品中油中糠醛含量前期隨老化時間呈增張趨勢，而在老化后期呈下降的趨勢?？梢姡趾枯^高的系統(tǒng)油中糠醛含量容易出現(xiàn)波動或下降趨勢。

圖6 初始含水量不同的絕緣紙試品在110℃和130℃下老化時油中糠醛濃度隨時間變化規(guī)律Fig.6 Fufural contents varying with ageing time at 110 ℃ and 130 ℃ for different initial mositure paper samples

分析油中糠醛含量的組成部分及其相互關系可以較好地理解上述變化規(guī)律。試驗測得的油中糠醛含量是由以下三個組成部分決定的：①絕緣紙纖維素劣化、葡萄糖單體裂解生成并溶解在油中的糠醛含量；②老化過程中在氧化產物綜合作用下發(fā)生分解的糠醛損耗[20]；③絕緣油或絕緣紙中的抗氧化劑同糠醛發(fā)生反應而消耗的量[21]。老化初期，絕緣紙聚合度下降較快，由纖維劣化分解生成的糠醛的速率也較快，此時生成的糠醛遠遠大于氧化分解或同添加劑反應所消耗掉的糠醛總和，因此油中糠醛隨著老化的進行不斷增加；而隨著老化的進一步進行，聚合度下降速率減緩，纖維素劣化生成糠醛的速率也隨之減慢，當生成糠醛的速率逐漸接近并小于消耗掉的糠醛速率時，油中的糠醛含量將發(fā)生波動或呈下降趨勢。

4.2.2 糠醛濃度與DP的關系

國內外的研究表明[22-24]，變壓器油中糠醛含量Cfur的對數(shù)值與絕緣紙聚合度之間存在較好的線性關系，可用式（2）來評估運行中變壓器絕緣紙平均聚合度

將本實驗三種不同含水量的絕緣紙試品老化過程中得到的油中糠醛含量與絕緣紙聚合度數(shù)據(jù)按照式（2）進行擬合，得到表5。可以看出，初始水分含量為1%和3%的試品老化過程中油中糠醛的對數(shù)值與聚合度之間都存在較好的線性關系，其擬合優(yōu)度在0.9 以上；但初始水分含量為5%的油中糠醛的對數(shù)值與聚合度之間的線性擬合優(yōu)度不到0.7。

表5 糠醛與聚合度關系參數(shù)擬合值與R2 Tab.5 Fitting parameters of equation(2)and R2

因此實際運行中根據(jù)油中糠醛含量運用式（2）來評估油紙絕緣老化狀況時，應考慮變壓器受潮程度等因素。

4.3 油中酸值含量分析

纖維素降解和礦物油的劣化均會生成酸，引起變壓器油紙絕緣系統(tǒng)酸值含量的增加；生成的酸又會和水分協(xié)同起來加速纖維素的水解。纖維素生成酸的能力比礦物油強幾百倍，礦物油中的酸主要來源于絕緣紙。油中酸值含量能較好地反映油紙絕緣的老化狀況，實際運行中加強酸值的監(jiān)測，對于采取正確的變壓器維護措施具有重要的意義。

圖7 表示不同含水量和不同溫度情況下油中酸值隨老化時間的變化趨勢。110℃下初始水分含量為1%、3%和5%的試品酸值整體上均隨老化時間的延長而波動增長；130℃下隨老化時間的延長迅速單調增長。初始水分含量為3%和5%的試品酸值變化趨勢與 1%的變化差別較大，這主要是因為水分的轉移規(guī)律及轉移程度不同造成的。初始水分含量為3%和5%時，其水分含量主要在油紙絕緣系統(tǒng)及外界氮氣環(huán)境中轉移，油主要起緩沖劑的作用，且轉移程度很大。酸的親水性很強，這種水分大程度的轉移會導致酸也會在油紙間轉移，所以110℃下酸值呈現(xiàn)明顯的波動趨勢。酸值的這種波動性與水分含量的波動性相似，只是程度沒那么大。130℃下初始含水量為3%和5%的絕緣紙中水分含量幾乎是單調減少（1%也一樣，只是程度較?。?。故130℃下絕緣紙產生的酸都隨著水分的轉移大量的擴散到油中，導致油中酸值含量迅速單調增長。

圖7 不同老化溫度不同初始含水量油中酸值 隨老化時間的變化規(guī)律Fig.7 Acid contents varying with ageing time at 110 ℃ and 130 ℃ for different initial mositure paper samples

因此實際運行中根據(jù)油中酸值含量來評估油紙絕緣老化程度、診斷變壓器故障時，應考慮水分等因素的影響。

5 結論

本文研究了水分對油紙絕緣老化速率的影響，分析對比了老化過程中的絕緣紙試品聚合度（DP）、油中水分含量、紙中水分含量、油中糠醛、油中酸值等老化特征產物的變化趨勢，得到以下結論：

（1）水分能加速油紙絕緣熱老化，但絕緣紙的含水量與老化速率大致成正比的規(guī)律不明顯。初始水分含量從1%增長到3%的絕緣紙平均降解速率的增長率比初始水分含量從3%增長到5%時大得多，且從3%增長到5%時降解速率的增長率已經很小，有趨于飽和的趨勢。

（2）油中水分與紙中水分在老化過程中均是波動的，且油中水分的波動幅度與紙中水分的波動幅度有較好的正相關性，紙中水分的波動幅度與系統(tǒng)初始水分含量呈正相關關系。因此，控制油紙絕緣系統(tǒng)的初始水分含量可以減小老化過程中油、紙中水分含量的波動幅度；而波動幅度的大小可以反映油紙絕緣系統(tǒng)的受潮程度。

溫度較高時（110℃、130℃），老化過程中油中水分含量與紙中水分含量不能構成函數(shù)關系，已知老化過程中的油中水分含量根據(jù)經驗公式或水分平衡曲線等方法來估算紙中水分含量時的誤差很大。而且，老化過程中紙中水分含量與油中水分含量整體上是波動的，根據(jù)某一具體時刻的油中水分含量與紙中水分含量的絕對值來對變壓器進行老化診斷及受潮分析并不全面。因此，本文提出應關注整個老化過程中油中水分含量與紙中水分含量兩者整體上波動趨勢的關系，以及波動幅度的大小，并建立這種波動關系、波動幅度的大小與油紙絕緣的老化狀況、受潮程度的聯(lián)系，基于此來對變壓器油紙絕緣進行老化診斷及受潮分析的思路。

（3）老化過程中水分含量及其變化趨勢對糠醛、酸等老化特征產物的變化趨勢有重要的影響。因此，根據(jù)油中糠醛含量、油中酸值等參數(shù)來評估變壓器油紙絕緣老化狀態(tài)或進行故障診斷時應考慮變壓器油紙絕緣的受潮程度等因素。

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