核心提示：　　曰前有2種方法用于變壓器的壽命評(píng)估：第1種是統(tǒng)計(jì)法，它對(duì)運(yùn)行中的變壓器進(jìn)行統(tǒng)汁，然后評(píng)估壽命，這種方法成本較低，但對(duì)新開發(fā)的變壓器很難在出廠前獲得壽命數(shù)據(jù)；第2種是整機(jī)加速壽命試驗(yàn)法，它用變壓器試

　　曰前有2種方法用于變壓器的壽命評(píng)估：第1種是統(tǒng)計(jì)法，它對(duì)運(yùn)行中的變壓器進(jìn)行統(tǒng)汁，然后評(píng)估壽命，這種方法成本較低，但對(duì)新開發(fā)的變壓器很難在出廠前獲得壽命數(shù)據(jù)；第2種是整機(jī)加速壽命試驗(yàn)法，它用變壓器試品或模擬試品進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，進(jìn)而評(píng)估壽命，這種方法比較成熟，但成本很高，也難以描述元器件損壞的內(nèi)在機(jī)理本文提出一種基于變壓器絕緣紙聚合度測(cè)定的新方法，以評(píng)估變壓器的壽命，推導(dǎo)出新的計(jì)算公式，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了紙的老化試驗(yàn)，建立了一套新的壽命評(píng)估體系。它能在出廠前對(duì)新開發(fā)的變壓器提供壽命評(píng)估，評(píng)估的費(fèi)用只相當(dāng)于第2種方法的％。

　　1變壓器老化機(jī)理從可靠性的角度看，變壓器是一個(gè)系統(tǒng)，由鐵心、高壓繞組低壓繞組、主絕緣絕緣油、油箱、套管、輔助設(shè)備等主要部件組成其中較弱的主要部件是絕緣紙和絕緣油。根據(jù)，絕緣紙是可靠性最弱的部件，因此通過對(duì)絕緣紙老化機(jī)理的研究，便可等價(jià)于變壓器老化機(jī)理的研究，進(jìn)而進(jìn)行變壓器壽命評(píng)估絕緣紙的主要成分是纖維素，是由許多單元串接而成的，見一條鏈中所包含的上述單元的平均個(gè)數(shù)稱為絕緣紙的聚合度（degreeofpolymerization，文中用Dp表示），絕緣紙老化的過程就是分子鏈由長(zhǎng)鏈變短鏈的過程，也就是Dp值下降的過程，這主要由水、氧化溫度3個(gè)因素引起a水紙中水越多，Dp值下降越快紙的老化速率直接與紙中初始水含量成正比油中的水含量和絕緣紙中的水含量在達(dá)到平衡時(shí)基本成正比，其比值與溫度有關(guān)。由于紙中水分含量難于測(cè)量，而油中水分含量易于測(cè)量，因此我們將通過油中水分含量推算紙中水分含量氧化氧與絕緣紙的反應(yīng)過程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，它不僅與氧化流動(dòng)快慢有關(guān)，還取決于與油的反應(yīng)對(duì)于密封變壓器中氧氣含量極小情況，紙氧化的過程可以忽略。

　　溫度。Dakin發(fā)現(xiàn)，在化學(xué)反應(yīng)機(jī)理不變的情況下，任何化學(xué)量乃至某些物理量的改變都服從化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，而任何化學(xué)反應(yīng)與熱的關(guān)系都服從下述公式：其中K0為化學(xué)反應(yīng)速率；T為絕對(duì)溫度；A，B為常數(shù)，變壓器絕緣材料的老化過程中B是基本不變的常數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，B為15左右。

　　2絕緣紙老化的數(shù)學(xué)模型為建立Dp值與壽命的定量關(guān)系，本文采用如絕緣紙老化的過程，是絕緣紙纖維鏈中基本單元與基本單元之間鏈斷裂的過程，基本單元內(nèi)部的鍵不發(fā)生斷裂絕緣紙老化過程中，纖維鏈總長(zhǎng)度保持不變，而鏈條數(shù)不斷力口。

　　長(zhǎng)鏈分子的鍵斷裂與短鏈分子的鍵斷裂在同一溫度下具有相同的難易程度，亦即具有相同的可能丨性這一條是最關(guān)鍵的假定，它保證了Dp值隨時(shí)間呈指數(shù)下降絕緣紙任何時(shí)刻的老化速率，與紙中初始含水量成正比這是一條實(shí)驗(yàn)規(guī)律根據(jù)以上基本假定，我們進(jìn)行公式推導(dǎo)，設(shè)t時(shí)鏈總長(zhǎng)為L(zhǎng)，鏈條數(shù)為No，在很短的時(shí)間At內(nèi)對(duì)應(yīng)于分解作用產(chǎn)生的鏈條數(shù)為KtNAt，于是有：與變壓器壽命的計(jì)算公式（見式（8））c.絕緣紙的老化過程就是聚合度的下降過程絕緣紙的老化與溫度、氧氣和水分有密切關(guān)系，在氧氣和水分很少的情況下聚合度按指數(shù)下降，同一溫度下的同一時(shí)刻，Dp值具有分散性，Dp值服從正態(tài)分布。

　　速壽命后絕緣紙的溶液粘度，便可計(jì)算出絕緣紙的DP值測(cè)得SBS9型變壓器在2C環(huán)境溫度和滿負(fù)荷條件下估計(jì)壽命為22.28年。估計(jì)壽命超過19.15年的概率為90%本文提出的壽命評(píng)估新方法能為制造廠在出廠前向用戶提供變壓器的預(yù)期壽命，試驗(yàn)費(fèi)用只相當(dāng)于整機(jī)加速壽命法的1%.本成果還可應(yīng)用于供電局估計(jì)在運(yùn)行中的變壓器的殘存壽命，以實(shí)現(xiàn)定期更換變壓器，提高供電可靠性。