自冷式气体绝缘变压器温升分布的计算方法

宋文根据传热学基本原理提出了一套关于自冷式气体绝缘变压器温升分布计算的数学模型，并得到温升实验结果的实际验证，计算误差在±3C以内。此数学模型可求得沿变压器统组纵向的温升分布和绕组的平均温升，为开发研究气体绝缘变压器和优化变压器的散热结构提供了可靠的依据。     

自冷式SF_6气体变压器线圈温升的计算

本文分析了自冷式SF_6气体绝缘变压器线圈温升的计算方法,并对变压器功率损耗与散热情况对线圈温升的影响进行了讨论。     

ECS中实现变压器绕组温度的监测

变压器各部件的温升是否符合有关规定的要求,是变压器能否长期安全运行的重要依据。变压器温升的大小直接影响变压器的寿命,影响变压器绝缘的老化进程。国家标准规定油浸电力变压器绕组的平均温升不超过其年平均温度规定值65K,否则绝缘寿命就会缩短。变压器在做绕组的温升试验及计算时,只能得出绕组的平均温升,而绕组的最热点比平均温升一般高出10℃～15℃。     

牵引负荷对变压器绝缘老化和寿命损失的影响

在分析牵引负荷特点和变压器绝缘老化机理的基础上,提出了绕组热点温升与牵引变压器绝缘寿命损失之间的关系式。仿真研究了经典牵引负荷下的绕组热点温升,计算了绕组热点温升引起的绝缘寿命损失;依据仿真结果建立了牵引变压器受冲击负荷影响的模拟实验系统,通过监测、分析冲击负荷和等值负荷2种情况下油中溶解CO和CO2含量的变化情况,得到了热冲击对绝缘老化的影响关系。研究结果表明牵引冲击性负荷对变压器绝缘寿命损失影响很大,不容忽视。     

C_4F_8混合气体的应用研究

SF_6是气体绝缘金属封闭开关设备中最常用的绝缘气体,由于其属于高温室效应气体,近些年在全世界范围内已经逐步被限制使用。1997年美国国家标准和技术协会会议上把八氟环丁烷(C_4F_8)混合气体列为最有潜力的SF_6绝缘替代气体。本文用C_4F_8混合气体替代SF_6,通过调整N_2、N_2O和C_4F_8气体的混合比例,在12k V气体绝缘开关设备上进行绝缘和温升试验,试验结果与SF_6气体的绝缘和温升试验结果进行比较,结果表明:C4F_8混合气体在12k V气体绝缘开关设备上能够替代SF_6气体作为绝缘介质使用。     

牵引负荷对变压器绝缘老化和寿命损失的影响

在分析牵引负荷特点和变压器绝缘老化机理的基础上，提出了绕组热点温升与牵引变压器绝缘寿命损失之间的关系式。仿真研究了经典牵引负荷下的绕组热点温升，计算了绕组热点温升引起的绝缘寿命损失；依据仿真结果建立了牵引变压器受冲击负荷影响的模拟实验系统，通过监测、分析冲击负荷和等值负荷2种情况下油中溶解CO和CO₂含量的变化情况，得到了热冲击对绝缘老化的影响关系。研究结果表明牵引冲击性负荷对变压器绝缘寿命损失影响很大，不容忽视。     

混合绝缘液浸电力变压器的热-流耦合场分析及绝缘和散热器结构的改进

由于传统的变压器温升计算公式不再适用于混合绝缘结构的液浸式新型电力变压器设计,为此笔者采用传热学和流体动力学原理建立了变压器热流耦合场的有限元模型,模型中考虑了变压器油热力学参数的非线性和绕组结构中垫快、纸筒对散热的影响,并根据不同的绕组形式进行单元离散。通过对混合绝缘结构的液浸式变压器热-流耦合问题的求解,得到了变压器内部各点的温度和流场分布状况,高低压绕组平均温升与试验结果吻合。结合计算和试验结果对变压器的绝缘材料进行了改进,充分发挥了材料的耐温特性和经济性。最后,提出了通过升高散热器进出口的高度差来达到降低变压器热点温升的有效方法。     

绕包干式变压器最热点温升及绝缘老化的探讨

叙述了计算绕包干式变压器绕组温升分布和确定绕组最热点温升的方法,并对其绝缘热老化的机理和老化速度进行了探讨。     

基于Fluent软件的电力变压器温度场计算与分析

温升是设计变压器时需控制的一项重要性能参数,同时也是考核变压器寿命的一项关键性指标。因此,准确地计算出温升对变压器运行的可靠性及生产成本的经济性都有重要的作用。笔者应用Fluent软件计算了自然油循环电力变压器的温度场,将仿真结果与解析结果进行了对比,在此基础上分析了水平油道高度、导向区数、发热中心与散热中心高度之比、负载系数对绕组平均温升和热点温升的影响,并给出了在设计时应综合考虑导向区数和安装散热器时在条件允许的情况下应尽可能的安装在比较高的位置以降低绕组的热点温升与平均温升的结论。     

油浸式电力变压器饼式绕组温升的影响因素分析

对油浸式电力变压器饼式绕组的油流流速及温度分布特征进行了研究,同时分析了水平油道宽度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。以1台容量为321.1 MV·A的油浸式换流变压器网侧绕组结构为原型,建立了绕组温升的物理计算模型。结合变压器设计原理设置不同的油道参数,计算了绕组油道油流流速以及温度的分布情况,分析了入口油流速度、水平油道宽度、饼式绕组分区数量以及导线匝间绝缘厚度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。结果表明:饼式绕组热点位置位于最后一个分区中心线饼附近;不同的入口油流流速、水平油道宽度及饼式绕组分区数将影响水平油道中的油流速度分布,进一步影响绕组的温度分布及热点温升;导线匝间绝缘厚度对油流速度分布没有影响,但对绕组的温升有一定的影响。     

环境温度变化对SF6电流互感器运行性能的影响研究

针对SF_6电流互感器容易出现凝露的问题,从仿真和实测2个角度研究了环境温度对互感器性能的影响。首先,使用有限元分析软件构建电流互感器模型,并分析在不同环境温度下互感器内部的温度场;然后使用110 kV SF_6电流互感器测试了在不带电荷、带电荷时环境温度对互感器的影响,并重点研究了环境温度急剧降低时对互感器的影响。实验结果表明,SF_6电流互感器可能由于内部温度分布不均和环境温度的急剧降低,导致混感器内部出现局部凝露的问题,从而造成互感器故障。     

550 kV SF6 气体绝缘高海拔套管绝缘屏蔽结构

介绍了550 kV SF6气体绝缘金属封闭式组合电器（GIS）高海拔套管的绝缘屏蔽结构参数对电场分布的影响。针对套管单屏蔽结构方案,通过有限元法研究了接地屏蔽层翻边结构参数组合对套管内部最大电场强度的影响;研究了接地屏蔽层高度对GIS套管内外绝缘电场强度分布的影响。从而通过最优化接地屏蔽层高度和接地屏蔽层翻边结构参数组合,得到合理的套管内外电场分布,有效解决了高海拔型套管外绝缘修正后的内外电场分布均匀化问题,为550 kV SF6气体绝缘高海拔套管的绝缘结构设计提供了理论依据。     

基于吸附势理论的SF6高压电器设备气体绝缘状态预测

SF6气体的相对湿度可以直观地反映SF6高压电器设备的绝缘状态。因为相对湿度值随温度变化,所以不同温度的离线相对湿度要根据在线监测得到的相对湿度换算得到,这一过程必须考虑设备对水分的吸附作用。文中在吸附势理论的基础上,采用吸附势与吸附空间的关系曲线作为描述SF6高压电器设备对水分吸附作用的特性曲线,并给出了曲线的制定方法及流程。在实时在线监测的基础上,利用特性曲线推导了温度变化时SF6气体相对湿度的离线计算算法。以离线相对湿度作为预测气体绝缘状态的依据,并在实验室进行了模拟实验。     

不均匀电场下CF_3I/N_2混合气体工频击穿特性试验

从工频击穿性能的角度探讨CF_3I/N_2混合气体替代SF6气体用于气体绝缘设备的可能性。通过工频击穿试验探究气压、混合比和电极间距三种因素对CF_3I/N_2混合气体工频击穿电压的影响,并与相同条件下的SF6/N2混合气体进行对比分析,提出使用协同效应指数C值判定混合气体协同效应类型及协同效应强弱的定量分析方法。结果表明,随着混合比、气压的升高,CF_3I/N_2混合气体工频击穿性能逐渐接近SF6气体,较高气压下的CF_3I/N_2混合气体更具有应用潜力。CF_3I/N_2混合气体工频击穿电压呈正协同效应,而且CF3I气体具有优良的自恢复绝缘性能。综合考虑工频击穿性能、液化温度和环境影响三种因素,在特定的场合下,CF3I含量为20%~50%的CF_3I/N_2混合气体有可能替代SF6气体用于气体绝缘设备。     

SF6气体绝缘变压器综述（上）

概述了ＳＦ６气体绝缘变压器的发展过程,应用情况,产品类型,结构特征和制造工艺,并就我国该产品的开发提出了建议。     

一种气体绝缘电流互感器外绝缘试验分析

对一种ＳＦ６气体绝缘电流互感器外绝缘试验结果进行了分析,认为增加套管高度并不能有效地提高空气间隙的放电电压,提出了两种改进措施。     

配套110kVGIS用三相共箱式SF_6气体绝缘电压互感器研制

对三相共箱式SF6气体绝缘电压互感器的研制过程进行了介绍。铁心设计采用单相双柱叠积式,7级梯形柱截面使得利用系数较接近于1;高压绕组采用宝塔形结构,绕制中分2级方式绕制,充分利用了层间绝缘;主绝缘结构设计采用有限元算法来计算,分析了三维空间中电场强度的分布,优化了绝缘结构。产品经优化设计、合理选材、精心制造,通过了全部型式试验,达到了相关标准的要求。     

微氧对SF6局部放电分解特征组份的影响

由于O2影响了SF6气体分解组分的最终生成物及体积分数,所以通过检测气体绝缘设备内部气体分解组分的体积分数及其变化规律来进行故障诊断时,要考虑这一重要因素.为此利用已搭建好的SF6气体局部放电分解实验装置,在相同的实验条件下,针对含不同O2体积分数的SF6/O2混合气体进行96 h局部放电分解实验,结合气相色谱分析技术,研究O2对SF6局部放电分解组份的影响.实验结果表明:无论是否注入O2,均会产生CF4、CO2、SOF2和SOF2;O2增加会抑制CF4的产生,对CO2的产生影响不大;O2增加对SO2F2和SOF2的产生有促进作用,但对SOF2的促进作用强于SO2F2;在同一个放电时间下,随着O2体积分数的增长SO2F2与SOF2的体积分数比(SO2F2)/(SOF2)逐渐减小并趋于稳定,无论是否注入O2,随着放电时间的增长,这一比值也逐渐减小并趋于稳定.     

SF6充气柜在城市220kV变电所的应用

介绍了SF6充气柜的特点,从接线及进出线的选择、平面布置的考虑和柜体基础的设计提出了SF6充气柜在220kV变电所应用中的设计方案以及要解决的问题。以220kV金桥变电所为例,说明了SF6充气柜在城市变电所应用的设计思路和要点。     

水分对SF6电气设备的影响和湿度测量的影响因素分析

通过分析SF6体绝缘设备中水分的状态和影响气体湿度测量的因素，说明了温度是影响SF6度的主要因素．测试仪器及被测设备的状态也会对测试结果产生影响；在应用SF6体湿度标准时，相应的校正是必要的。