交直流复合电压下油纸绝缘气隙放电模型油中溶解气体诊断

换流变压器作为直流输电工程的核心设备,其运行可靠性直接影响整个电网安全运行的稳定性,但直流电压的加入是否会导致油纸绝缘产气特性变化,影响故障诊断结果还需进一步确认。针对该问题搭建了模拟换流变压器实际运行工况的平台并进行试验。试验分别在交流电压和不同比例交直流复合电压下,采用气隙放电模型,对油纸绝缘局部放电油中溶解气体进行了研究。研究结果表明:气隙放电模型在交流电压下油中溶解气体主要以H_2为主,在交直流电压复合电压下则以C_2H_6和CH_4为主;局部放电起始阶段的诊断中,交流电压下通过油中溶解气体可以诊断得到低能放电故障,但交直流复合电压下无法得到故障结果;局部放电临近阶段交流电压下诊断结果均为电弧放电,而交直流复合电压下50%的诊断结果为低能放电。气隙模型在交流和交直流复合电压下油中溶解气体存在明显区别,导致诊断结果不同。因此运用改良三比值法对换流变压器故障诊断还需要进一步优化。     

基于马尔可夫转移场和CBAM-CNN的换流变压器油纸绝缘局部放电识别

针对换流变压器油纸绝缘由交-直流复合电压引起的局部放电的复杂性和随机性问题,提出了一种基于马尔可夫转移场和CBAM-CNN(convolutional block attention module-convolutional neural network)的换流变压器油纸绝缘局部放电识别方法。首先,搭建了交-直流复合电压下的局部放电测试平台,并根据IEC 60243设计了4种典型缺陷模型;然后,获取不同缺陷下的局部放电数据,通过计算相邻时间间隔局部放电数据的马尔可夫转移矩阵,按时间顺序排列每个概率来扩展马尔可夫转移矩阵,以形成局部放电马尔可夫转移场;最后,通过CBAM-CNN架构对局部放电类型进行识别。实验结果表明：以马尔可夫转移场对相邻局部放电数据进行关联能够有效缓解数据的复杂性和随机性,提出的CBAM-CNN识别架构极大地提升了运行稳定性和诊断性能。该方法能够准确地识别局部放电类型,识别率达到96%左右,为换流变压器故障诊断和状态检修策略提供了可靠手段。     

油纸绝缘系统气隙对回复电压参数影响的研究

由于密封装置的老化、检修处理不当以及油纸绝缘系统自身的化学反应等原因,油纸绝缘变压器运行过程中易在变压器内部形成气隙（气泡）,减少绝缘使用寿命,降低变压器的运行可靠性．目前,国内外对气隙与油纸绝缘系统回复电压参数之间相互关系的研究尚少,因此建立模拟变压器绝缘系统,实验研究气隙对回复电压参数的影响;结果表明,气隙可使回复电压极化谱产生局部峰值,初始斜率随着气隙的混入而显著增大,因此根据回复电压参数可有效诊断油纸绝缘系统的气隙状况．     

绝缘纸板典型缺陷局放特征的CNN识别

及时发现变压器中局部放电从而避免故障,是提高变压器质量保障电网安全运行的重要手段。为快速识别变压器绝缘纸板缺陷类型以便排除故障,在实验室中模拟变压器绝缘纸板中常见的三种绝缘缺陷,并进行了局部放电试验,结果表明,三种试样的局部放电分别具有独特的特征。无缺陷纸板试样的局部放电多在0°～120°、180°～300°的相位上发生;气隙缺陷试样则在60°～160°、240°～330°相位上发生放电;金属颗粒缺陷试样则在80°～160°、260°～340°间呈脉冲状放电。在此基础上,针对部分局部放电实验仪只能导出图片数据需要二次提取文本数据对分析带来不便的问题,基于实验所得PRPD(phase resolved partial discharge)图构建数据集,并以其80%作为训练集、20%作为测试集采用卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)与K-邻近法(K-nearest neighbors, KNN)、支持向量机(support vector machine, SVM)及BP神经网络的识别结果进行对比。所构建并优化的卷积神经网络,在训练集与测试集上...     

极性反转电压下油纸绝缘电场分布的影响因素

以夹在平板电极间的油纸复合绝缘为研究对象,分析了油纸绝缘界面空间电荷积聚以及在极性反转电压作用下复合绝缘系统中的电场分布.建立并求解了描述电场分布的微分方程,分析了影响电场分布的主要因素.结果表明,当在复合绝缘系统上施加极性反转电压时,由于油纸分界面处空间电荷的存在,在油纸中将有一个长时间的电场重新分布的过渡过程,从而...     

超高压变压器绝缘结构中的树枝状放电

研究分析了变压器绝缘材料中树枝状放电的起因是由局部的高电场直接形成,或者由局部放电发展而成,而两者又和结构设计,制造工艺以及原材料的各种缺陷密切相关,提出了消除变压器中树枝状放电的根本措施,及变压器中树枝状放电的监测问题。     

X射线激励下油─纸介质中的局部放电

实验研究了Ｘ射线激励对油和纸绝缘介质中气隙放电、油隙放电的影响,讨论了Ｘ射线激励下局部放电的特性,为Ｘ射线激励下局部放电测量技术在油纸绝缘系统中的应用奠定了基础。     

500kV变压器的绝缘研究

根据５００ＫＶ系统的绝缘特点,指出了长期工作电压对５００ＫＶ变压器绝缘的重要影响,为了保证变压器在长期工作时的可靠性,必须注意提高产品的局部放电性能。为此需要对高压电极进行良好的屏蔽,控制各带电部分的工作场强不大于允许值,加强对绝缘的处理工艺,并要对接地电极给予高度重视 。     

基于回复电压的油纸绝缘系统等值电路参数辨识研究

回复电压测试法作为一种无损手段能够有效地诊断电力设备的绝缘老化状况,评估油纸的湿度．通过经典的扩展德拜模型建立回复电压曲线与等值电路之间的数学模型,推导回复电压数学表达式;提出基于非线性最小二乘估计法结合粒子群优化算法的等值电路中的未知参数辨识方法;最后对某台变压器的实测回复电压数据进行等值电路参数辨识,结果验证了参数辨识的准确性;并利用辨识出的电路仿真分析回复电压测试参数对回复电压曲线的影响,结合极化响应过程揭示了绝缘油纸系统与微观机构间的关系．     

交直流电压下微间隙气体放电特性研究

为深入研究不同间距的电极在交直流电压作用下的放电机理,搭建基于微间隙精密距离控制的放电试验研究平台,测量不锈钢电极在1～100μm间距下的击穿电压,绘制击穿电压曲线,并与巴申曲线进行对比,发现1～5μm时与巴申曲线并不相符;随着间距增大,5～100μm时击穿电压变化趋势与巴申曲线大致相同。通过计算可知,1～5μm间距下的击穿场强达到10~8 V/m。根据测量的击穿电压曲线,估算出有效电子产额,分析其对约化电场E/p与电场倒数之间的依赖关系,发现1～5μm间隙时,场致电子发射主要取决于高场强。最后研究不同间距与场致电子发射电流密度之间的关系,并通过F-N理论分析1～5μm间隙时击穿电压偏离巴申曲线的原因,证明场致电子发射对此起了决定作用。     

Pattern recognition of typical defects in high-voltage storage capacitors based on DC partial discharge

High-voltage storage capacitors (hereinafter call capacitors for short) have been widely used in pulsed power technology. In accordance with the actual work conditions of capacitors, direct current partial discharge (DCPD) detection was put forward. The whole test system was based on the impedance balance circuit characterized by good configuration and anti-interference ability. Through DCPD detection on capacitors which contained four typical defects respectively, test results revealed that DCPD signals could well reflect the state of capacitor insulation. DCPD distribution spectra of capacitors containing four typical defects were obviously different. Defects in capacitors could be exactly judged by computer-aided pattern recognition based on support vector machine (SVM).     

心电电极的直流失调电压和交流阻抗的研究

直流失调电压和交流阻抗是心电电极两个重要的电性能，在电极胶一定的条件下，直流失调电压值具有一定的随机性，其平均值随决极芯金属材料的不同而不同，取决于相应金属材料的电极电势的稳定性，交流阻抗性主要受金属材料，贴合时间等因素的影响，研究发现；将金属材料氯化可以降低电极对的直流失调电压和交流阻抗，改善电极的电性能。     

一种直流电压互感器的低压现场校验方法

为了解决直流电压互感器现场校验率低的问题,提出了一种基于低压等效法的直流电压互感器现场校验方法,采用直流分压器与二次测量系统分立校验的方法替代现有的整体误差校验方法.利用该校验方法对某±1 100 kV换流站直流电压互感器进行误差校验试验.结果表明,该校验方法测量的误差与现有的整体误差校验方法测量的误差偏差小于0.05%,且该方法能够实现直流电压互感器的现场校验,从而可以有效缩减现场校验时间、减少工作量和降低现场校验安全隐患.     

交直流混联电力系统的短路容量及电压稳定在线监测方法研究

随着越来越多的高压直流输电工程的建设和投运,交直流混联电力系统的电压稳定问题引起了广泛的关注.利用直流线路两端的相角测量单元(Phase-angle Measurement Unit,PMU)所量测的交流侧电压、电流信息,将接入交流系统中的直流线路等值为相应的交流系统阻抗,将交直流混联系统等值成一个纯交流系统,进而研究直流接入对交流系统的短路容量的影响.基于短路容量的电压稳定的分析方法,计算出交流系统中各负荷节点的电压稳定指标,分析交直流混联电力系统电压稳定性,通过仿真验证了该直流线路等值方法及电压稳定监测方法的有效性,为交直流混联电力系统电压稳定研究提供了一种新思路.     

基于回复电压特征量的油纸绝缘变压器微水量评估方法

回复电压法作为无损、非破坏性的电气诊断方法,被广泛应用于电力变压器固体绝缘微水量诊断中,但甚少应用于绝缘油受潮状态的研究。基于回复电压特征量,利用扩展德拜模型等效电路建立仿真模型,提出初始斜率峰值时间这一新特征量,并利用该特征量获得诊断微水含量的判据。实例分析表明,初始斜率峰值时间不受变压器结构影响,能真实、准确地反映变压器绝缘系统受潮状态;同时该方法准确、有效,为评估变压器绝缘状态提供了新思路。     

用于提高可再生能源发电系统电压稳定性的双向DC/AC/DC变换器研究

由于可再生能源具有随机性特点,使得可再生能源发电系统电压稳定性较差。设计了一种基于超级电容器储能系统的大功率、宽工作范围双向DC/AC/DC变换电路,对变换电路进行了原理分析,建立了数学模型,根据可再生能源发电系统直流母线电压的不同运行状态,设计了控制策略,通过控制能量在超级电容器与可再生能源发电系统之间相互传递,提高可再生能源发电系统的电压稳定性。通过仿真分析,验证了设计电路的正确性、控制策略的有效性和运行的灵活性。     

混合交、直流输电线路下方地面电场分布分析

针对高压交流、高压直流输电线路位于同一走廊内甚至在同一杆塔上的实际情况,在实验室设计高压交流、直流输电线路模拟实验来探究在混合交直流输电线路下方地面交流电场、直流电场分布受到的影响。实验结果反映了附加线路及其电压改变、线路间距改变等因素对地面交流、直流电场变化的影响,并得出附加导线的分流或屏蔽作用会降低另一条导线的地面场强等一系列结论.     

合肥地区典型外保温系统保温层最优厚度研究

对合肥地区某建筑进行模拟建筑能耗分析,得到外墙保温层厚度与相对节能量呈对数关系。通过运用生命周期成本法建立合肥地区典型外保温系统的计算模型,得出合肥地区PU泡沫塑料外保温系统、EPS外保温系统和胶粉聚苯颗粒外保温系统的保温层最优厚度。无机保温砂浆外保温系统不适宜本地区。