硫化亚铜对油-纸复合绝缘电场分布及击穿特性的影响

矿物绝缘油中腐蚀性硫与铜绕组在一定条件下会反应生成硫化亚铜(Cu2S),目前该物质被认为是影响变压器/电抗器等大型电力设备绝缘性能的主要因素。通过实验研究发现:绝缘纸表面附有Cu2S后,会导致绝缘纸的介电常数变大,同时工频击穿电压降低;采用Pig-tail模型,通过有限元原理进一步仿真研究了绝缘纸层中渗入不同程度的Cu2S时周围的电场分布情况。结果表明:绕组包覆的绝缘纸层中附有Cu2S后会影响与之相邻的油-纸绝缘层的电位分布,油-纸绝缘层上分布的最大场强增长率与Cu2S在绝缘纸中的渗入程度呈指数递增关系,此外,通过量化分析还得出了绝缘纸层中"允许"渗入Cu2S的"极限百分比"。研究结果为今后准确评估Cu2S对电力设备安全运行的危害及相关寿命预测提供了参考依据。