冲击电压下气体绝缘开关设备悬浮缺陷放电特征

为探索冲击电压下气体绝缘开关设备(GIS)悬浮缺陷局部放电检测的有效性及灵敏性,搭建了冲击电压下局部放电试验平台,测量了悬浮缺陷在非振荡冲击波(标准雷电波、标准操作波)、振荡冲击波(振荡操作波)和工频电压下的局部放电信号,提取并分析了悬浮缺陷在不同类型冲击电压波下的局部放电特征谱图,比较了冲击电压波形和工频电压对悬浮缺陷检测的灵敏性。研究结果表明,在非振荡冲击波和振荡冲击波作用下,悬浮缺陷放电稳定、重复性好,冲击电压波对悬浮缺陷的局部放电检测较有效;在不同试验阶段内,振荡冲击电压下的q-?散点图及N-?柱状图以及非振荡冲击电压下的q-Δt/Δu散点图和N-Δt/Δu柱状图的形貌特征差别较大,可作为表征GIS悬浮缺陷放电类型及放电严重程度的特征谱图;在三种冲击电压波形中,振荡操作冲击电压波形对缺陷检测灵敏度最高,是工频电压下悬浮缺陷局部放电起始电压的1.3倍。     

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。     

冲击电压下SF_6气体绝缘典型缺陷局部放电特性研究

随着电网电压等级的不断提高,对于高电压等级设备现场只做工频耐压试验已不能满足电网安全需要,针对此情况,IEC推荐采用振荡型雷电波和振荡型操作波作为现场冲击耐压试验用波形,此外,为了对设备的整体绝缘强度进行合理判断,该标准还建议现场做冲击耐压试验的基础上同时进行局部放电检测。为了对比研究振荡型冲击与双指数冲击对绝缘作用的差异,文中首先建立了产生波形符合IEC 60060-3—2006标准要求的振荡冲击发生器及相应的局部放电检测系统,在此基础上,对比研究了GIS中典型缺陷在双指数冲击电压和振荡冲击电压下的放电特性。结果表明,振荡冲击能多次激发缺陷发生放电,更容易暴露出金属突起物缺陷。研究结果为现场实现冲击下局部放电检测奠定了试验基础。     

气体复合绝缘缺陷局部放电特征研究

以典型固体-气体复合绝缘缺陷为参考,设计自由金属颗粒、悬浮金属块、尖端、沿面污染4种典型绝缘缺陷模型。采用2种不同电压下雷电冲击电压、振荡雷电冲击电压、操作冲击电压、振荡操作冲击电压对设计模型进行试验和分析,采集试验数据,分析放电特征,为相关检测评价提供依据。     

不同类型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性研究

研究表明,变压器在运行过程中所承受的雷电冲击电压在到达线端时均呈现振荡形式。为了研究不同类型雷电冲击电压在变压器绕组中分布特性的差异,本文笔者通过仿真建立变压器绕组模型,得到了不同冲击电压下绕组内部的响应。同时利用绕组分布电压测量平台,研究和分析了其分布特性及影响规律。结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击对绕组端部绝缘的考核更加严格,但其对于绕组主绝缘的考核相对宽松。     

振荡冲击电压下针板缺陷局部放电研究

为了研究振荡冲击电压针板缺陷局部放电(PD)特性,设计了产生波形符合IEC60060-3规定的振荡冲击波形发生器,根据等效电路模型,推导出波形参数表达式;研究了线圈匝数、积分电阻及磁芯对传感器工作带宽的影响关系,设计制作了一款具有高灵敏度、宽频带的高频电流传感器,在此基础上建立了一套完整的振荡冲击电压下光、电PD检测系统;初步研究了振荡冲击电压下针板缺陷PD特征。试验结果表明,该系统能有效测量纳秒级PD脉冲,为深入研究冲击电压下PD特性和机理提供了有效的试验平台和依据。     

振荡型冲击电压下GIS绝缘气隙模型的局部放电研究

为更加全面地对GIS设备进行现场试验检测,根据相关规程规定,GIS设备现场交接试验中应增加冲击电压试验.设计了符合IEC 60060-3规定的振荡型冲击电压发生器,制作了不同尺寸的绝缘气隙缺陷模型,并搭建了冲击电压下局部放电脉冲测量系统,研究了冲击电压下尤其是振荡型冲击电压下GIS绝缘气隙缺陷的局部放电特性,比较了不同电压类型下缺陷的局部放电所表现出的不同特征,分析了冲击电压下气隙缺陷局部放电机理与过程.对振荡型冲击电压在较高等级的GIS现场耐压试验中的运用有一定的指导意义.     

振荡型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性

利用振荡型冲击电压进行变压器冲击耐压试验具有波形易于调节、产生效率高的优点,为了研究振荡型类雷电冲击电压和标准雷电冲击电压波形在变压器绕组中分布特性的差异,利用能够产生不同类型冲击电压的发生装置,实际测量了变压器绕组各出线端的电压波形,研究和分析了其分布特性及影响规律。结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击电压波形畸变更为明显,其对变压器绕组首端位置主绝缘和纵绝缘的考核严酷程度更高。     

基于传递函数法的变压器感应式振荡操作冲击电压试验故障诊断技术研究

采用感应式振荡型操作冲击电压对变压器进行现场冲击耐压试验具有效率高、易于调波、试验设备体积小等优点。为了研究变压器匝间短路故障在感应式振荡操作冲击电压下的电压传递函数特性,构建了感应式振荡操作冲击电压下变压器的电压传递函数,建立了模拟变压器匝间短路的试验模型,并以该模型为试验对象搭建试验系统进行试验。通过分析试验数据后发现,存在匝间短路故障的变压器在感应式振荡操作冲击电压作用下,其电压传递函数与无故障时相比,极值点所在的频率升高,极值点的幅值降低。短路故障越严重,极值点的变化趋势越明显。文中总结的感应式振荡操作冲击电压作用下变压器电压传递函数的变化规律有助于在现场对变压器进行感应式振荡操作冲击耐压试验并检测其绝缘缺陷。     

稍不均匀场中负极性振荡型操作冲击电压下的变压器油击穿特性

操作冲击电压对电力变压器的侵袭频率高于雷电冲击电压。目前针对振荡型操作冲击电压和标准操作冲击电压下变压器油击穿特性研究较少,振荡波形更符合工况实际波形。为此采用3、6、12 kHz 3种频率的负极性振荡操作冲击电压(OSI)和标准操作冲击电压(SI),以间距2.5 mm的板-板电极构成稍不均匀电场模型,研究该电场下变压器油在操作冲击电压下的击穿特性,记录了这3种频率的振荡操作冲击电压和标准操作冲击电压的击穿波形,统计并分析了不同冲击电压下的伏秒特性以及击穿电压概率分布。结果表明:标准操作冲击电压的击穿点集中分布在波形幅值处,少量分布在波尾;振荡操作冲击电压的击穿点分布在各振荡波峰附近,且大部分集中在第1个波峰处;对比10%、50%和90%的击穿概率电压,振荡操作冲击电压高于标准操作冲击电压;对比伏秒特性曲线,振荡操作冲击电压高于标准操作冲击电压,且当振荡频率上升,伏秒特性曲线的电压水平上移;振荡操作冲击电压的Weibull分布曲线更为平缓,随着振荡频率上升,覆盖电压范围更广,在高压区域呈"分散"现象。     

工频–雷电冲击叠加电压检测GIS金属尖刺缺陷有效性研究

气体绝缘封闭式组合开关设备(gas insulated switchgear,GIS)在电力系统具有广泛应用,GIS运行过程中金属尖刺缺陷严重威胁其绝缘可靠性。然而,高电压等级下金属尖刺缺陷难以被传统现场试验检出。该文提出工频-雷电冲击叠加电压检测法。首先构建工频-雷电冲击叠加电压实验研究平台,针对工频-雷电冲击叠加电压下金属尖刺缺陷放电特性进行研究,继而研究工频-雷电冲击叠加电压检测金属尖刺缺陷方法有效性。结果表明:当交流电压(UAC)大于起晕电压时,同极性叠加导致击穿电压(Us)增大,反极性叠加导致Us减小。叠加相位对Us的影响稍滞后于工频波形。随不均匀度增加,曲线平台期缩短直至消失。在交流电压135°叠加负极性雷电冲击电压,GIS金属尖刺缺陷放电电压最低,外施电压较雷电冲击试验下降24.9%,可以有效检出缺陷。     

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.     

基于变频谐振技术的干式铁心电抗器匝绝缘缺陷检测方法

为解决脉冲振荡匝绝缘耐压试验设备无法应用于铁心电抗器匝绝缘缺陷检测和雷电冲击试验考核匝绝缘不全面问题,本文提出基于变频谐振技术的铁心电抗器匝绝缘缺陷检测方法。文中对现行相关标准进行了详细分析,证明了采用高频耐压的必要性,给出了变频谐振匝绝缘缺陷检测电路原理,并给出试验容量确定方法。文中通过一台具体铁心电抗器参数的仿真分析,给出匝绝缘短路前后的时域检测结果和测试回路幅频特性变化,进一步验证了采用电压失谐作为铁心电抗器匝绝缘缺陷检测的正确性。     

电容式电压互感器传递过电压试验研究

传递过电压试验是互感器检测试验中比较难以实现的试验,电容式电压互感器由于其主电容较大而使得其传递过电压试验难度很大。利用冲击试验电压发生器,通过对其试验回路的分析研究和计算,得到了满足标准要求的电容式电压互感器的A型传递过电压冲击波,并对电容式电压互感器的传递特性作了初步研究。     

特高压CVT的选型对运行可靠性的影响

随着电压等级的提高,电容分压器节数增多,受运行条件的影响也加大,选型对保证1000kVCVT的正常工作至关重要。选型不当,可加剧CVT受运行条件的影响,甚至不能正常运行。为避免此情况,需选用的CVT电容分压器阻抗比对运行条件不敏感,特别是分压器低压臂阻抗受运行条件的影响要小。基于这点,分析1000kV分体式CVT和一体式CVT在运行中受运行条件的影响大小是十分必要的,否则,将给1000kVCVT的正常运行带来十分不利的影响。     

特高压CVT电容分压器的宽频建模

特高压电容式电压互感器（CVT）作为特高压电网中重要的一次设备,其电容分压器承受着来自电网的特高电压,建立特高压CVT电容分压器的宽频模型对研究其过电压分布具有重要的意义。通过网络分析仪测量特高压CVT电容分压器的宽频阻抗参数,然后利用矢量匹配法对测量到的宽频阻抗参数进行有理函数逼近,再通过电路综合理论得到特高压CVT电容分压器的宽频等效电路。通过对2台电容分压器的测量和建模结果进行对比分析可知,该方法适用于建立特高压CVT电容分压器宽频等效电路模型。     

负极性冲击电压下油–屏障绝缘的放电行为

考虑到运行过程中油浸式电力设备会承受双指数型与双极性振荡型冲击电压的作用,该文旨在通过研究两类冲击电压下油–屏障绝缘的放电行为,为油–屏障绝缘结构的优化与油纸放电机理的探究提供参考.利用搭建的油纸绝缘光电联合诊断平台,该文基于阴影成像法拍摄了负极性双指数冲击电压与双极性振荡冲击电压下油–屏障绝缘中流注的典型发展过程,并...     

基于冲击响应特性的10kV电缆网络缺陷定位方法

为了在10 k V电缆网络中确定缺陷的位置,提出了一种根据电缆在冲击电压下的不同响应特征对电缆进行绝缘诊断的新方法。在PSCAD/EMTDC中建立了工频叠加冲击电压下10 k V电缆网络仿真模型,分析了电流、电压在主电缆馈线上的暂态传播特性,利用电流变化表征电缆缺陷,判断缺陷位置。通过传播特性仿真发现,在冲击源的两侧电流呈双极性,而电压呈单极性。在仿真中设置电缆缺陷,发现了测试电缆段两侧的电流在有缺陷和无缺陷的情况下有明显区别。通过对比电缆在出现缺陷前后主馈线各节点的电流波形变化,能够判断电缆缺陷所在的位置。     

电容式电压互感器故障实例及分析

通过对电气设备绝缘进行介质损耗与电容量测量,可以发现设备绝缘缺陷。但对于电容式电压互感器与耦合电容器等绝缘结构的设备,在进行绝缘诊断时,应更重视电容量的变化。结合电容式电压互感器的故障实例．理论分析了试验结果出现介质损耗变化不大而电容量变化明显的原因,并提出应加强在线电容量测试,实时监测绝缘运行状态。