温-频耦合效应对高频固态变压器绝缘局部放电特性的影响

摘要

高频固态变压器的强温-频耦合效应会导致其绝缘过早失效,而局部放电是其失效的主要原因之一.为研究温度和频率交互作用对高频绝缘系统局部放电特性的影响,建立了电-热联合实验平台,模拟了固态变压器聚酰亚胺绝缘在30～160℃四个温度点和10～50kHz五个频率点下的局部放电情况,阐明了典型局放特征参量随温度和频率的变化规律,并分析了其作用机理.实验结果表明,随着温度升高,最大放电幅值、放电次数和平均放电幅值都呈上升趋势,而频率则与这些特征量呈负相关,放电起始电压基本不随频率而改变.频变导致的空间电荷累积效应对局放特征变化起主导作用,频率-温度的协同作用改变了绝缘电导率以及电极-绝缘系统的切向电场分量,对局部放电发展具有显著影响.