0.1Hz和50Hz电压下XLPE电缆局部放电比对试验

试验研究和应用研究结果证实,局部放电试验能够及时地发现电力电缆绝缘缺陷,推荐作为电力电缆绝缘品质现场或在线评价的必要手段。受现场试验设备的容量、体积和质量限制,超低频(VLF)电压下的局部放电试验、振荡波(OW)电压下的局部放电试验和工频电压下的局部放电试验在电缆线路的实际工程应用中同存并举,运行管理部门可根据实际情况合理选取。但是,由于3种试验电压下的局部放电起始电压和熄灭电压以及放电量存在数值上的差异,其表征的绝缘缺陷特征直接影响到有效地发现绝缘缺陷的概率。时至今日,人们对电力电缆线路在VLF电压下的局部放电量如何等效到工频电压下的局部放电量,仍然存在较大的分歧,试验的有效性和等效性尚在探讨之中。为此,结合现场试验和试验室试验研究积累的试验数据,采用数理统计分析的方法,比对、分析和讨论VLF(0.1Hz)电压下局部放电试验与工频(50Hz)电压下局部放电试验之间的等效关系,研究VLF(0.1Hz)电压下局部放电试验有效性和判据。研究结果表明:VLF(0.1Hz)电压下电缆试品的局部放电起始电压值和熄灭电压值与工频(50Hz)电压下电缆试品的局部放电起始电压值和熄灭电压值之差值约为-31%～69%;槡3U0的VLF(0.1Hz)电压下电缆试品的局部放电量均小于槡3U0的工频(50Hz)电压下电缆试品的局部放电量;两种电压下的局部放电量之间的数值差异与绝缘缺陷的类型密切相关。     

一起油浸倒置式电流互感器故障分析及其防范措施

为了分析某550 k V油浸倒置式电流互感器发生故障的原因,对同型号同批次设备的绝缘性能进行了试验研究,结合试验后设备的解体情况和电场仿真模拟对故障原因进行了分析,并提出了相应的防范措施。结果表明,局部电场集中引起的局部放电和过电压作用造成的绝缘劣化是本次故障发生的主要原因。为有效避免此类故障的发生,需要对油浸倒置式电流互感器的出厂质量进行严格把控,同时对在运设备的绝缘性能进行定期检测,建立相应的跟踪对比数据库,并着重关注其承受过电压情况,这样可以对油浸倒置式电流互感器的绝缘劣化程度进行表征,以确保油浸倒置式电流互感器的稳定运行。     

倒置式CT电容屏断裂缺陷局部放电特性研究

本文中作者基于试验和绝缘缺陷研究,结合倒置油浸式电流互感器的结构特点,分析了倒置式CT电容屏断裂缺陷下的局部放电特性。     

雷电及操作冲击电压下几种典型油纸绝缘缺陷模型局部放电特征图谱的分析与比较

在冲击电压试验同时进行局部放电测量,通过分析局部放电量大小,并结合分析放电特征,则可更灵敏地反映被试设备的绝缘故障类型和严重程度,有利于更加准确客观地反映被试品绝缘性能是否满足运行需要。文中首先对冲击电压下典型油纸绝缘电场分布开展了仿真研究,制作了4种典型油纸绝缘缺陷模型。其次采用自积分型罗可夫斯基(Rogowski)线圈型电流传感器测量局部放电高频电流。在雷电及操作冲击电压下对4种典型油纸绝缘缺陷开展了局部放电特征试验研究。试验结果表明:相同绝缘缺陷模型在不同电压波形作用下局部放电波形时域特性明显不同;相同电压波形作用下不同绝缘缺陷局部放电波形时域特征差异明显。这些结果可用于后续建立相应模型的放电特征图谱库,用于不同绝缘故障类型局部放电识别研究。     

变压器振荡型冲击电压下的局部放电测量

为了提高发现油浸式变压器潜伏性绝缘缺陷的能力,研究振荡型冲击电压下典型油纸绝缘缺陷的放电特性,掌握振荡型冲击电压下局部放电的特点和规律,提出了振荡型冲击电压试验同时进行局部放电检测的方法,开发了基于振荡型冲击电压的变压器局部放电检测系统,解决了局部放电脉冲的完整测量问题,初步实现了对局部放电的辨识和绝缘状态诊断。应用结果表明:该系统对于发现油浸式变压器绝缘缺陷是有效的。     

油浸式电流互感器内部局部放电故障的诊断分析

介绍了一起油浸式电流互感器由于内部绝缘故障导致运行中油色谱分析不合格,通过油色谱跟踪分析、红外热像检测、高压介损、局部放电测量等有效技术手段,准确推断出故障的真实原因,并经解体检查发现了互感器内部存在局部放电故障。     

倒置式CT局部放电一次绕组法检测技术及应用

油纸电容屏是倒置式油浸式电流互感器(CT)主绝缘的重要组成部分,对其绝缘状况进行带电检测是保证CT安全可靠运行的重要手段。由于大多倒置式CT内部末屏与基座焊死连接、二次导管存在分流作用,在接地末屏安装传感器进行局放脉冲采集既不方便也不准确,据此本文提出了在倒置式CT高压一次侧测量局部放电脉冲信号的"一次绕组法"。基于倒置式CT的结构特点及局部放电脉冲信号的传播过程,本文给出了"一次绕组法"的基本原理,进而研发了包括宽频带电流传感器、信号处理器、光纤传输系统、操动挂接装置和局放检测分析程序的带电检测系统,其灵敏度为1 V/A、采样频率为50 MHz,可应用于油纸绝缘缺陷局部放电脉冲电流信号的测试。在实验室中搭建了含末屏接地不良缺陷局放模型的测试平台,对所研制的带电检测系统进行了测试,结果表明"一次绕组法"具有良好的实用性及抗干扰性能,可有效提取油浸式电流互感器绝缘局放脉冲放电信号,从而为进一步应用"一次绕组法"带电检测油浸式电流互感器的绝缘局部放电奠定了基础。     

油浸倒立式电流互感器低温介损和局部放电特性研究

对一台油浸倒立式电流互感器在低温环境下进行了频域介电谱和局部放电测试,从介质理论角度分析了频域介电谱和局部放电在低温下的变化规律。     

一起油浸式电流互感器局部放电缺陷的诊断和分析

本文中作者针对一起油浸式电流互感器油中溶解气体和介质损耗因数超注意值的缺陷,开展了局部放电、不同电压下高压介损和油品检测等诊断试验,结合例行试验结果,推测出了故障原因。     

聚四氟乙烯膜硅油复合绝缘优良局放特性探讨

涂有硅油的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜复合绝缘是用于制造干式穿墙套管、电流互感器、电缆终端头等高压电器绝缘芯体的一种新型绝缘结构。首先对采用该结构的新产品在1 008 h的热负荷循环试验前后及现场试运行前后的局部放电量进行数据对比,和解剖运行4年后新产品,发现这种组合绝缘结构具有非常好的局部放电特性(特有的放电自衰特性)且耐电晕性好。其次,多个有油、无油小样品在局放起始电压、熄灭电压、自衰现象方面的实验室对比模拟试验,也证实了涂有硅油的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜复合绝缘具有较高的局部放电起始电压和熄灭电压,并具有较强的耐电晕性和鲜为人知的局放自衰特性。还对上述特性作了一些机理上的探讨。     

电机绝缘系统在高频冲击下局部放电试验研究

高频冲击局部放电(PD)测试可以有效的检测电机绝缘系统的绝缘状态。根据传感器的不同,电机绝缘系统在高频冲击下PD测试方法主要有两种:高频电流传感器法和超高频天线法。试验表明:在高频冲击电压下,PD主要发生在冲击的上升沿和下降沿,在同一放电电压下,上升沿和下降沿的PD幅值较大;在风力发电机定子绝缘系统鉴别试验中,随着老化试验的进行,线圈的PD起始电压总体呈下降趋势。通过鉴别试验,可以确定绝缘系统的冲击电压绝缘等级及类型。     

高频脉冲下牵引电机绝缘的局部放电特性

变频牵引电机定子绝缘承受来自变流器的连续高压方波脉冲,可能导致绝缘过早失效,其老化机理与工频交流电压作用下差异很大。局部放电是导致变频调速牵引电机绝缘失效的主要原因之一。研究高频方波脉冲下的局部放电特性为牵引电机绝缘材料的改进和优化提供理论基础,试验分析了普通和聚酰亚胺纳米复合薄膜制成的电磁线寿命,结果发现纳米试样的寿命得到很大提高。针对普通和聚酰亚胺纳米复合薄膜研究了不同脉冲频率、上升时间和温度对放电起始电压、平均放电量和放电次数的影响。结果表明,频率的增加、上升时间的缩短和温度的增加加剧了局部放电活动,普通薄膜试样的局部放电活动更强,其原因是纳米粒子的添加导致纳米复合薄膜存在大量界面区和电导率增加,电荷的迁移速率增大,空间电荷累积效应减弱。     

周期性脉冲电压作用下绝缘局部放电的测量与分析

局部放电是导致变频电机绝缘失效的主要原因之一.逆变器输出的脉冲方波上升沿陡、频带宽,使局部放电测量更加困难.文中采用脉冲电流传感器有效地测量出脉冲方波下的局部放电,利用小波包方法提取局部放电信号,并根据其统计结果,探讨了脉冲方波幅值和频率对放电次数、最大放电量、平均放电量的影响,为研究绝缘材料在脉冲方波下的老化机理创造了条件.     

Evaluation of breakdown characteristics of oil-immersed transformers under non-standard lightning impulse waveforms - definition of non-standard lightning impulse waveforms and insulation characteristics for waveforms including pulses

To lower the insulation specifications (specifically, the lightning impulse withstand voltage) of oil-immersed transformers and thus cut the equipment cost while maintaining the high reliability in its insulation performance, it is necessary to grasp in an organized way the insulation characteristics under non-standard lightning impulse voltage waveforms that represent actual surge waveforms encountered in the field and compare them with the characteristics under the standard lightning impulse waveform quantitatively. As described in this paper, the first step in a series of study for the purpose above was taken by analyzing lightning surge waveforms and restriking surge waveforms such as disconnector switching surge waveforms at UHV, 500 kV, and 275 kV substations and identifying four typical non-standard lightning impulse waveforms with basic frequencies of 0.24 to 1.0 MHz. Then, two of these non-standard lightning impulse waveforms, the single-pulse waveform which is the most basic type and the waveform with a pulse in the crest and a subsequent flat section, were used to measure the breakdown voltage and the partial discharge inception voltage while changing the parameters, on three models that represent the insulation elements of windings of oil-immersed transformers. Then, the resultant average breakdown voltages were evaluated in terms of the overvoltage durations, leading to a result of formulating them in a unified way. In the tested range, the dielectric breakdown values under non-standard lightning impulse waveforms were higher, marking 52% at the maximum, than those under standard lightning impulse waveforms in all the cases, suggesting a possibility of lowering the insulation specifications of an oil-immersed transformer     

振荡冲击电压下典型绝缘模型局部放电解析(英文)

The aim of this paper was to give an overview on partial discharges under oscillating impulse voltage.Three models(void in solid,needle-plate in air and oil) were presented,which describe the stochastic discharge process and represent internal discharges in solids and corona in air or silicon oil.Moreover,an air cored Rogowski coil and a sampling resistor for partial discharge(PD) measurement were developed and introduced in this paper.PD inception and extinction voltages(PDIV,PDEV) under single oscillating impulse voltage and AC voltage were investigated with different test samples.Experimental results firstly revealed that the PD inception voltage(PDIV) decreased with increasing applied voltage;secondly the PD inception voltage for three different insulating materials,showed an escalating trend with increasing frequency of the applied voltage.It was proven that the characteristics of PD under oscillating impulse voltage were identical to the features under AC voltage,which could be measured with the phase resolved partial discharge analysis(PRPDA) technique.Based on the reorganization and analysis of PDs under oscillating impulse voltage,the information about insulation defects was extracted from the measured data and used for estimating the risk of insulation failure of the equipment.     

油纸绝缘直流局部放电的研究

主要研究了油纸绝缘的直流局部放电规律。实验结果表明,放电重复率随温度、电压的增加而增加。常温下在电压降到接近零时,放电次数较多,随着时间的延长,放电逐渐减少到无放电;但在高温下,能看到明显的熄灭电压。     

Evaluation of Breakdown Characteristics of Oil-immersed Transformers under Non-standard Lightning Impulse Waveforms - Method for Converting Non-standard Lightning Impulse Waveforms into Standard Lightning Impulse Waveforms

To lower the insulation specifications (specifically, the lightning impulse withstand voltage) of oil-immersed transformers and thus reduce equipment cost while maintaining high insulation reliability, it is required to identify the insulation characteristics under non-standard lightning impulse waveforms that are associated with actual surge waveforms in the field and quantitatively compare them with the characteristics under the standard lightning impulse waveform. In the previous research, field overvoltages in the lightning surge time region were analyzed, and four typical non-standard lightning impulse waveforms were defined. These four waveforms were used to measure the breakdown voltages and the partial discharge inception voltages on three models of the winding insulation elements of oil-immersed transformers. The average breakdown voltages were evaluated in terms of the overvoltage duration. This paper describes a method for converting of non-standard lightning impulse waveforms into standard lightning impulse waveforms with equivalent stress for the insulation. The constructed algorithm was applied to four examples representing two types of non-standard lightning waveforms. Due to the conversion into standard lightning impulse waveforms, the crest values were reduced by 14% to 26%. This seems to be a potential for reduction of lightning impulse insulation specifications of oil-immersed transformers.     

冲击电压下典型局部放电信号的光电检测系统

脉冲高压下测量设备的局部放电是一种校验高压电气设备在冲击电压作用下绝缘性能与设备老化的有效方法。检测局部放电对于及时发现设备故障隐患、确保安全运行具有重要的实际意义。搭建了油纸绝缘气隙模型,利用光电检测方法,实现在高压端测量冲击电压下的局部放电,具有较高的响应特性。在试样高压端串入采样电阻,通过光学元件将采样电阻上的电流信号转换为光信号进行传输,降低了空间电磁干扰的影响,最后通过光电转换装置实现电流信号的采集。实验结果表明随着电压的升高,局部放电强度愈发剧烈,验证了光电检测方法在冲击电压下检测局部放电的可行性。     

冲击电压下SF6气体绝缘中局部放电及其检测技术研究现状及展望

阐述了开展冲击电压下SF6气体绝缘中局部放电及其检测技术研究的意义,以及冲击电压下局部放电的研究手段和设备现状,包括振荡冲击电压发生器、典型绝缘缺陷模型和冲击电压下局部放电的检测方法等方面。介绍了现阶段冲击电压下SF6气体绝缘中局部放电的研究仍处于实验室阶段,重点仍在于冲击电压下典型绝缘缺陷模型（针板电极和绝缘气泡）局部放电的发展机理和特征,在实际生产中应用仍需要进一步研究;最后提出了该项研究目前存在的问题及以后的研究方向。     

基于介质损耗分析研究变频电机绝缘老化特性

变频牵引调速电机匝间绝缘承受来自逆变器的连续高压脉冲方波的作用,其老化机理与工频正弦电压作用下具有很大差异。笔者通过采用两种电压源对模拟变频电机匝间绝缘和对地绝缘的绞线对试样进行老化试验,测量了tanδ随老化时间的变化趋势,分析了电压形式对匝间绝缘和对地绝缘介质损耗产生和发展的作用机理。试验结果表明:脉冲电压下,匝间绝缘内部有放电发生时,放电与空间电荷协同作用使绝缘缺陷迅速增多;无放电时空间电荷反复注入和抽出造成绝缘损伤。交流电压下绝缘介质发热主要由局部放电造成,而脉冲电压下主要是由空间电荷所导致。对地绝缘由于其绝缘结构,呈现槽放电现象,空间电荷的引入大大加速了绝缘的老化。