非均匀直流电场气固混合体流化床击穿特性

试验研究了电压极性、固相物介电常数、固相物占空比等对非均匀电场中流化床状态气固混合体直流击穿电压的影响 ,计算了存在固体颗粒物时电极间隙中的电场分布 ,并定性分析了放电现象。结果表明 :固体颗粒物的存在使电场发生畸变 ;气固混合体在非均匀电场中的直流击穿特性也具有正极性击穿电压低于负极性的“极性效应” ,固相物介电常数较大的混合体容易击穿     

静态模拟气固两相体起晕和击穿的实验研究

研究了非均匀电场中的静态模拟气固两相体放电的击穿、起晕特性及固相物介电常数、占空比、放电间隙、电压极性和种类对击穿电压与起晕电压的影响。结果表明:实验范围内,正极性大占空比时,随放电间隙的增加,两相体的起晕电压逐渐低于空气的起晕电压。正极性和交流电压下,两相体的击穿电压比空气高。     

绝缘护套对间隙交流击穿特性的影响研究

在架空输电线路上包覆绝缘护套是工程中常用的防鸟害措施之一,鸟粪与护套表面之间空气间隙的击穿电压直接影响护套的配置方案.本文采用铜棒模拟鸟粪,通过试验研究了不同空气间隙距离下,击穿电压随护套厚度的变化特性以及护套缺陷对击穿电压的影响.结果表明:与不包覆护套的裸导线相比,包覆厚度为2.0、3.0、3.5 mm护套的导线,间隙击穿电压可分别提高17.7％、33.1％、41.6％;与相同厚度的全新护套相比,存在击穿点且厚度为2.0、3.0、3.5 mm的护套,间隙击穿电压分别降低了70.6％、62.8％、44.2％,说明有击穿点的护套厚度越小,击穿电压降低幅度越大.     

气固复合绝缘变压器聚酯材料老化特性研究

为了研究长时间运行下SF₆气固复合绝缘变压器的老化状态,建立了变压器内部聚酯绝缘材料老化评估模型。首先对6020型PET薄膜进行加速热老化实验,然后采用频域介电谱、差示扫描量热、拉伸以及近红外光谱检测PET材料的老化特性。实验发现,PET薄膜介电损耗随老化呈现先减小后增大趋势,采用Havriliak-Negami介电弛豫模型处理后选取了典型特征参量τ₁和τ₂,并拟合得到了老化时间与τ₁和τ₂的经验公式;PET薄膜的结晶度和断裂伸长率随着老化呈现先增大后减小趋势,拉伸强度呈现减小趋势;PET薄膜近红外吸光度随着老化呈现减小趋势,采用线性判别分析算法进行降维处理后获得了较好的分类结果。综合分析可得,频域介电谱弛豫时间常数τ₁和τ₂、拉伸强度和近红外光谱吸光度特征参量可以较好的表征聚酯材料的老化程度。     

氮气环网柜中复合绝缘的工频特性研究

采用氮气(N_2)或干燥空气替代SF_6作为中压开关设备的绝缘介质是目前环保型开关设备的发展热点。要保证气箱结构紧凑小巧,需要完全掌握环保气体的绝缘特性,并对固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究。文中从研究N_2的基础绝缘特性入手,研究了不同电场均匀度、气体压力以及电极间隙下的N_2工频耐压特性数据,提出了N_2绝缘的经验公式以指导气箱的整体设计和局部优化。基于N_2气箱关键部位的绝缘配合的系统性的建模仿真分析,结合局部复合绝缘的耐压特性实验,得到结论气箱结构设计中需要采用极不均匀场的特性作为设计依据,同时在关键位置的固体—气体复合绝缘处需要保证足够的气体间隙。     

多断口真空开关的绝缘与击穿统计特性

从长间隙真空开关的击穿特性出发,理论推导得到了双断口及多断口真空开关的击穿电压最大可能增益倍数,并运用“击穿弱点”的概念和概率统计方法建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型,认为无论是双断口真空开关还是n个断口串联起来,其击穿的统计概率都比单断口的击穿统计概率小。建立了三断口真空开关试验模型, 对单断口真空灭弧室模型和三断口真空开关模型进行了大量的冲击击穿特性试验。研究表明,三断口真空灭弧室比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概率,试验数据与理论分布曲线基本吻合。     

抗水树XLPE电力电缆的工频击穿特性

为检验电缆材料是否具有抗水树枝能力,建立抗水树枝材料性能试验手段和评价程序,在同一制造厂分别采用5种不同电缆绝缘料,生产同一绝缘结构的电缆,并制作成90个电缆试样。在相同试验条件下,进行14d负荷循环、120d加速老化、180d加速老化、360d加速老化和480d加速老化试验,然后对老化前原始样和老化后电缆试样共6种不同老化状态的电缆试样进行工频逐级击穿,试验研究XLPE电力电缆工频击穿特性。试验结果表明:普通电缆绝缘料制造的XLPE电力电缆工频击穿特性相对抗水树电缆绝缘料制造的XLPE电力电缆工频击穿特性存在明显差异,抗水树XLPE电力电缆经过480d加速老化试验后仍保持较好的工频击穿特性,安全运行寿命较长。     

干燥空气绝缘环网柜中的复合绝缘工频特性研究

采用干燥空气替代SF_6作为环网柜的绝缘介质满足了目前开关设备的环保型发展需求,但由于干燥空气绝缘强度远低于SF_6,需要对产品的固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究,目前这方面的系统性研究较少。文中首先采用不同形式的基础电极,研究了电场均匀度、气压和间隙对干燥空气间隙工频特性的影响,得到了不同均匀度条件下的最大击穿电场强度数据。针对实际产品的套管位置开展了仿真和试验研究,系统性分析了复合绝缘结构对最大电场强度位置和数值的影响。结果表明,间隙下的电场均匀度与最大场强关系可作为复合绝缘耐压特性的判据,采用固体绝缘材料包覆、增大间隙以及优化电场均匀度等方法可有效提高复合绝缘的耐压特性。     

关于电力变压器油纸绝缘用耐受电压法代替击穿法的研究

阐述了电力变压器油纸绝缘用耐受电压法代替击穿法的机理，并用变压器绕组油道绝缘模型的雷电冲击全波试验加以验证。     

交直流电压分量对变压器油中典型模型击穿特性影响

在高压直流输电系统中,绝缘系统如换流变压器阀侧绝缘长期运行中不仅承受交流电压,还要受到直流电压的作用.由于在换流变压器试验过程中无法模拟交流和直流复合电压作用这一实际工况,交-直流合成电压对油纸绝缘特性影响缺乏深入研究.本文以典型针-板模型为例,同时施加不同交、直流分量,研究变压器油在针-板模型中的击穿特性.试验结果首...     

山火对空气间隙绝缘击穿特性影响试验研究

近年来,山火频发给电网安全稳定运行带来了巨大威胁.山火会导致架空输电线路间隙绝缘强度显著下降,从而引发线路跳闸,造成线路出现停运等严重事故.文中设计了棒-棒电极空气间隙放电模型,开展了棒-棒模型的空气间隙绝缘击穿试验,研究了火焰、温度、烟雾对间隙绝缘的影响.试验研究表明,火焰高度和温度对间隙击穿特性影响较大,温...     

纳米绝缘油交流击穿特性分析

绝缘油填充于各型变压器、电力电容器等充油电力设备中,起绝缘、导热、灭弧等作用,在电力系统中有着广泛地应用。随着输电电压等级的不断提高,对绝缘油提出了更高的要求,因此提高绝缘油性能,对中国特高压发展具有重要意义。由于纳米粒子的尺寸效应,传统的小桥击穿理论可能将不再适用,为改善绝缘油的性能提供了新的途径。笔者研究了纳米绝缘油的制备方法,并对不同质量分数纳米粒子的绝缘油进行了交流击穿电压实验。研究结果表明,适当质量分数的纳米粒子能有效地改善绝缘油的交流击穿特性。应用纳米粒子球形介质极化模型,计算了粒子表面产生的势阱,并指出了纳米粒子改善绝缘油击穿特性和添加纳米粒子过多导致绝缘油的击穿性能降低的原因。     

绝缘油击穿电压试验的研究

利用第三代SY型便携式绝缘油耐压试验仪,测定了在不同温度、水分及机械杂质等条件下,绝缘油介电强度的变化。     

大型交流电动机绝缘电阻最低要求值与绝缘击穿故障或绝缘寿命的关系

根据对３００台８００ＫＷ的立式同步电动机的运行情况调查，发现绝缘击穿故障是一个常发性的，问题叙述了大型交流电动机缘电阻最低要求值与其绝绝击穿故障或绝缘寿命的关系，列举了延长绝缘寿命的一些实例，并对中国旋转电机绝缘电阻最低求值与美国旋转电机绝缘电阻最小推荐值的差异做了分析。     

阻尼振荡波电压下含针尖缺陷交联聚乙烯电缆绝缘的击穿特性研究

基于10 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆试样,在阻尼振荡波(DAC)作用下,研究了20~300 Hz频率内含针尖缺陷电缆绝缘的击穿特性随频率的变化规律。结果表明:在38.2~173.2 Hz内,DAC击穿电压随频率的升高而增大,在173.2 Hz处击穿电压达到峰值约为24 kV;在173.2~300 Hz内,DAC击穿电压随频率的升高而降低。     

非标准雷电冲击电压下油纸绝缘击穿特性

变压器实际遭受的雷电冲击电压的波前时间及持续时间变化范围很大,传播过程中的折反射还会造成雷电波的波形振荡。雷电侵入变压器绕组后会引起内部谐振,在匝间和饼间形成较高电位梯度,从而导致匝间和饼间的击穿事故。因此设计了油-隔板和匝间绝缘模型,研究了冲击电压波前时间、振荡频率对绝缘模型击穿特性的影响。结果表明:2种绝缘模型击穿电压均随波前时间的降低而增加,波前时间0.25μs陡前沿冲击电压下的U50%比标准雷电冲击下提高了10%~17%;对于匝间绝缘模型,其放电时延受绝缘层厚度和波前时间的影响显著,并且放电时延对波前时间的敏感度随着纸层层数的增加而升高;匝间绝缘模型能够耐受幅值比标准雷电冲击电压幅值更高的振荡雷电冲击电压,模型的U50%击穿电压随振荡频率增大而增大,振荡频率335 kHz时的U50%是标准雷电下的1.25倍;此外,当匝间绝缘模型中绝缘纸总厚度保持恒定时,绝缘纸层数的增加提高了绝缘模型的击穿强度。     

油纸绝缘中气泡的生成特性及其对击穿性能的影响

针对变压器油纸绝缘不同水分含量情况下的气泡生成规律及其对击穿性能的影响展开研究。通过制备2%、4%和6%这3种水分含量的绝缘纸板在快速升温条件下的气泡生成规律,模拟变压器在运行环境下大负荷时油纸绝缘的气泡生成情况。通过交流击穿试验验证了气泡对油纸绝缘的影响。试验结果显示:绝缘纸板的水分含量对生成气泡的起始温度有明显的影响,随着水分含量的增大,生成气泡的起始温度越低,2%、4%和6%这3种水分含量纸板在快速升温过程中的气泡生成起始温度分别为142、120、94℃。存在气泡的油纸绝缘的绝缘失效形式为沿面闪络,厚度为1 mm的油浸纸板,相应闪络距离约47 mm,气泡存在导致绝缘击穿电压下降了28.60%。     

不同因素影响下的油纸绝缘直流击穿特征

由于系统性原因,换流变压器阀侧在实际运行过程中长期承受直流电场分量作用,油纸绝缘在直流电压下的耐受能力是换流变压器设计过程中的重要关注点。文中考虑谐波含量、油温、含气量、油纸介电常数、纸板浸渍程度等各种潜在因素,开展了油纸绝缘直流击穿特征的基础试验研究,并用初始电子发射、空间电荷、杂质小桥等电介质理论对结果予以合理阐释,相关结论可对换流变压器阀侧绝缘结构优化和场强设计提供一定的参考。