局部放电作用下变压器匝间油纸绝缘加速劣化规律

为研究变压器内油纸绝缘材料局部放电作用下劣化缺陷的发展规律及其与局部放电特征量的关联性,构建了匝间局部放电模型,进行了多组不同加压时间长度的恒压试验,并记录了试验过程中的局部放电信号。利用匝间绝缘纸带可层层拆解的结构特点,获得了匝间绝缘在加速电劣化下炭化通道发展的统计性规律。研究结果表明,恒压加速电劣化作用下匝间油纸绝缘局部放电缺陷即炭化通道沿宏观电场的纵向发展过程呈现增长、停滞和击穿三个基本阶段;脉冲重复率和脉冲1s内总放电量可以宏观地表征匝间油纸绝缘电劣化缺陷的发展状况,为油纸绝缘局部放电严重程度阶段性的准确划分提供参考依据。     

纠结式线圈变压器局部放电的检查与分析

通过对一例局部放电试验不合格的纠结式线圈变压器解体检查分析,介绍了校核变压器匝间绝缘的长期耐局放性能的重要性及变压器局部放电的产生原因及防范措施。     

SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析

针对碳化硅(SiC)逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析.首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组单匝线圈高频等效电路模型,提取电机绕组的高频分布参数,并基于场路耦合有限元方法建立Hairpin绕组的匝间电压计算模型;然后,得到SiC逆变器驱动下的绕组匝间绝缘电压应力,利用绕组匝间电压测试平台验证了模型与分析方法的正确性;最后,分析了不同匝间电压幅值、绝缘厚度、材料相对介电常数、匝间气隙长度等对气隙电场分布线的影响规律,以气隙电场分布线与Paschen曲线的关系为判据,给出了一种判断绕组绝缘是否发生放电的方法.     

三相异步电动机绕组匝间绝缘介电强度试验分析

主要讲述三相异步电动机利用高压脉冲冲击波形比较法进行绕组线圈匝间绝缘介电强度试验的原理,波形显示及故障表现.并根据工作中的事例对H315及以上机座号电机线圈匝间绝缘介电强度试验进行分析,阐明了电动机匝间绝缘介电强度试验存在一定的不确定性因素,提出了加强检测的方法和措施.     

高压方波脉冲下局部放电的相位分布特征

针对局部放电可导致变频电机绝缘过早损坏这一问题,笔者分别在方波脉冲下和工频下,对匝间绝缘电磁线进行了老化试验和局部放电测量,主要对脉冲电压下局部放电的相位分布特征进行分析,并与工频下进行了对比。结果表明:脉冲条件下,随老化时间的增长,放电相位呈展宽趋势且出现明显的离散特征;高相位放电的出现是部分缺陷迅速发展的标志,是绝缘失效的先兆。     

感应脉冲电压下电机绕组局部放电近场测量技术及应用

为了检测和诊断旋转电机成型绕组内部的绝缘缺陷,尤其是匝间缺陷,文中提出一种外部感应脉冲电压下局部放电测量的方法。首先基于阻抗谱分析方法对一种典型的电机绕组进行了宽频等效建模,进而结合传输线理论推导出该电机绕组主绝缘或匝绝缘中发生局部放电后,脉冲信号沿绕组传播的特性。详细阐述并论证了只有采取近场测量的方式,才可能在感应脉冲电压下捕捉相对完整的局部放电信号。同时,为基于近场电磁感应原理研制合适的新型高频电流传感器提供了设计依据。最后,介绍了基于感应脉冲电压法局部放电测量系统的整体设计与典型电机的测试案例。     

基于有限元分析的配电变压器匝间绝缘劣化特征分析

电力变压器匝间绝缘状态与其安全运行水平密切相关,而在实际研究中由于不能通过真实试验验证和电路分析来预测其匝间绝缘劣化情况,这一直是影响变压器状态检修的技术瓶颈。因此,文中通过数值仿真方法重现配电变压器绕组匝间绝缘劣化过程,探讨匝间绝缘劣化过程中各参数的变化规律,以探究匝间绝缘状态诊断方法。文中首先采用Ansys Electronics Desktop有限元仿真软件建立与实际变压器结构参数一致的“场—路”耦合仿真模型,将配电变压器性能参数的仿真值、解析计算值以及试验值做对比,验证模型正确性。随后通过分析绕组匝间绝缘电阻逐渐减少时的短路环电流电压、漏磁场分布及绕组功率损耗等参数变化情况,仿真分析配电变压器匝间绝缘劣化过程中的物理特征,得出绝缘劣化和绝缘崩溃的临界电阻值及参数变化率与匝间绝缘状态的关系。研究结论可为配电变压器绕组匝间短路在线检测的研究提供理论依据,同时为匝间绝缘状态评估探求新的思路。     

基于局部放电统计参量的脉冲电压下绝缘老化分析

主要针对匝间和对地绝缘电磁线在脉冲电压下老化后的局部放电特征进行了研究.通过不同老化时间的局部放电相位相关分析,在高频脉冲电压下老化后放电次数相位分布出现明显的"放电丛"现象,并通过工频老化后的局部放电结果对此加以证实.通过两种不同电磁线老化特征对比,匝间绝缘和对地绝缘呈现不同的放电特征,匝间主要以内部气隙放电为主,而对地绝缘电磁线则以槽放电为主.此外,测量和分析了局部放电统计参量(如偏斜度、峭度、不对称度等)随老化时间的变化,结果表明平均放电量的偏斜度和老化时间有着一定联系.为更深入地研究脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础.     

一种新型的线啳测试设备——XS—2线啳测试仪

工厂在制造过程中,定子线圈下线以后都要进行匝间绝缘试验,即提高匝间电压的试验以保证电机运行中的可靠性。目前制造厂对下线后的定子绕组没有相应的匝间耐压试验设备,所以一般都只能在成品出厂时以提高1.3倍额定电压作为线圈的匝间绝缘试验,看来是不够的。现在国外都采用几倍或十倍的高频脉冲电压对线圈进行匝间绝缘试验。我所在吸收消化日本 WT3303型线圈试验仪技术的基础     

高频方波脉冲下变频电机绞线对的局部放电特性分析

基于脉冲电流传感器建立了一套方波脉冲下的局部放电测试系统,并对模拟变频电机匝间绝缘的绞线对试样进行局部放电试验。测试并分析了脉冲电压的频率和上升时间对局部放电起始放电电压、平均放电量和放电次数的影响,探讨了绞线对在方波脉冲电压下的局部放电机理,为更深入地研究方波脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础。     

矿山电力变压器油纸绝缘老化的微观结构及放电特性研究*

文章对比分析了实际寿命周期中矿山电力变压器(矿山变)与普通电力变压器(普通变)油纸绝缘老化的微观结构及放电性能。利用粘度测试仪、光学显微镜及扫描电镜等现代测试手段,并根据放电相位分布(phase-resolved partial discharge,PRPD)模式,分析了油纸的聚合度、表面形态及微观形貌,以及放电起始电压、放电量及放电次数等。结果表明：温度、水分和生成物的协同作用导致了老化过程中油纸微观结构缺陷形成并进而引发电树枝,绝缘缺陷的分散性导致了放电相位分布中的“波浪”特征;运行过程中,矿山变油纸老化更加严重,局部放电现象更加激烈;矿区运行环境是造成矿山变油纸老化更严重的主要原因,矿山变油纸微观结构变化更加明显是导致其放电特征变化更加显著的直接原因;对矿山变绝缘状态的监测须从严执行电力标准,局部放电能更有效进行矿山变绝缘状态诊断。     

特高压变压器油纸绝缘典型缺陷局部放电特征

变压器绝缘在制造及运行过程中难免产生缺陷,本文针对特高压变压器典型夹持结构进行了典型含缺陷油纸绝缘局部放电特性分析。根据特高压变压器夹持结构绝缘建立了实验室研究模型,用以模拟绝缘含空腔及金属异物等典型绝缘故障模型。采用脉冲电流法对缺陷试样进行了局部放电特性测试,获得了局部放电起始电压、放电量q-相位φ、放电次数n-相位φ、放电次数n-放电量q等特征参数,提取出峭度K_u、偏斜度S_k、相位中值μ、不对称度Q等统计算子特征参数,对比了局部放电不同阶段下各绝缘缺陷的放电特征图谱。结果表明,含有空腔及金属杂质的缺陷对油纸绝缘局部放电影响明显,其中金属杂质影响最严重。通过对比不同试样的平均放电量相位分布图谱H_qn(φ)与放电次数相位分布图谱H_n(q)可有效对局部放电原因进行分类。     

Development and practical operation of perfluorocarbon immersed 275kV transformers with compressed SF6 gas insulation

A perfluorocarbon (PFC) immersed 275 kV power transformer with compressed SF₆ gas insulation has been under development. This paper clarifies the AC partial discharge inception voltage and time characteristics of PFC immersed insulation and also clarifies that a prototype 275 kV 100 MVA three-phase transformer could be operated without any trouble during long-term overvoltage tests. This prototype proved that it had AC partial discharge inception strength of higher than 1.5 times the AC test voltage and lightning impulse breakdown strength of 1.5 times the test voltage. A 275 kV, 250 MVA three-phase power transformer was developed and operated at the outdoor substation of the Chubu Electric Power Co., Japan. This transformer has been successfully operated to date and a detailed internal inspection of the transformer was carried out after one year and 9 months of successful practical operation. No significant abnormal condition was recognized     

1000MW汽轮发电机转子匝间短路故障诊断分析

近年来,江苏电网的装机容量已接近90GW,1000MW机组作为江苏电源的主力机组,其安全可靠运行对江苏电网至关重要.在某1000MW汽轮发电机的小修期间,通过交流阻抗和功率损耗试验怀疑转子绕组存在匝间短路故障,于是采用重复脉冲法、两极平衡法、线圈电压法进一步判断分析,判断出匝间短路点为P1极7号线圈.随后将该转子返厂解体后,发现7号线圈第3匝和第4匝之间绝缘碳化严重,经修复后转子正常投入运行.本文提出的综合判断匝间短路的方法对相关人员具有借鉴作用.     

脉冲变压器特快速暂态电压分布计算

为了研究在陡波前、高冲击电压作用下，脉冲变压器(PT)锥形绕组中的特快速暂态电压分布特性，文中建立了基于多导体传输线(MTL)理论的绕组分布参数模型。模型的电气参数通过有限元法(FEM)计算，用频域法计算了在多种情况下绕组的对地电压分布以及匝间电压分布，计算结果表明此模型可对锥形绕组的电压分布进行有效计算，对匝间绝缘设计有一定的参考意义。     

无级调感技术在特高压变压器局放试验中的应用研究

局放试验作为变压器现场交接试验的一种,是考核变压器最严厉的方法之一,可以有效检测其内部是否存在缺陷故障。特高压变压器的现场局部放电试验中,在计算分析被试变压器的容性无功及感性补偿的基础上,首次提出了基于大容量可调电抗器的无级调感技术以及感性无功实时监测方法,可调电抗器可以平滑的调节电抗值从而改变感性补偿,感性补偿实时监测方法可实时反映试验中的补偿状态,保障试验高效安全进行。     

油纸绝缘气隙模型局部放电特性试验研究

为了研究直流输电系统中换流变压器油纸绝缘的局部放电特性,设计构造了典型的油纸局部放电模型———气隙放电模型。针对同一模型分别施以交流电压、直流电压以及冲击衰减振荡电压,采用IEC 60270-2000推荐的脉冲电流法分别检测与分析该模型局部放电的不同特征参数。对比研究了在交流、直流及振荡冲击电压下油纸绝缘气隙放电模型的局部放电脉冲特征参量包括局部放电起始电压、熄灭电压、放电波形、放电水平、放电重复率等,对实现换流变压器的局部放电在线监测与绝缘状态综合评估有一定的指导意义。