受潮程度对变压器用NOMEX绝缘纸频域特性的影响

NOMEX绝缘纸作为一种新型的合成纤维绝缘纸,与传统纤维素绝缘纸相比具有优良的电气性能与理化性能。为了验证频域介电谱(FDS)对NOMEX绝缘纸-矿物油变压器绝缘状态评估的可靠性,对不同受潮状态下普通纤维素纸-油组合绝缘和NOMEX绝缘纸-油组合绝缘的FDS特性进行了测试与分析。结果表明,随着受潮程度的加深,普通纤维素纸-油绝缘和NOMEX绝缘纸-油绝缘FDS特征参数的变化趋势相似;NOMEX纸的亲水性相对于普通纤维素绝缘纸较弱,且频域特性受水分影响更小;在特征频率点下,两种油纸绝缘的复介电常数与其水分含量间均表现出较优的线性关系,水分对两种油纸绝缘介电特性的影响规律类似。     

老化对变压器用NOMEX绝缘纸FDS特性的影响

NOMEX绝缘纸比传统纤维素绝缘纸有更好的理化特性与电气稳定性,在变压器中应用广泛。为了研究普通纤维素纸-油绝缘和NOMEX绝缘纸-油绝缘的老化状态对其频域介电谱(FDS)特性的影响规律,基于FDS测试原理,对两种油纸绝缘老化后的FDS特性与物化参数进行了测试分析。结果表明,普通纤维素纸-油绝缘和NOMEX纸-油绝缘随老化程度加深的变化规律存在较大区别,NOMEX绝缘的复介电常数ε*和介质损耗因数tanδ均随老化天数的推移而逐步递增,但增幅较小,其频域参数受老化影响较微弱;普通纤维素纸绝缘老化后的微水含量与酸值均高于NOMEX纸绝缘;两种油纸绝缘在测试频率f=10-4 Hz下的tanδ与油中酸值分别呈幂函数与线性关系,FDS可用于评估NOMEX纸-油绝缘的老化状态。     

热老化对植物油中绝缘纸样频域介电谱的影响

为研究不同绝缘纸样在植物油中的老化行为,对FR3植物油与菱格点胶纸、DPE纸和Nomex纸构成的油纸绝缘组合,在130℃环境中开展人工加速热老化试验,测量绝缘纸在10-1~107 Hz范围内的频域介电谱(FDS),分析FR3植物油中绝缘纸样老化前后的tanδ、复介电常数实部ε′和虚部ε″,利用扫描电子显微镜观察绝缘纸的表面微观结构,并测试各纸样的拉伸强度。结果表明,三种纸样在低频下的介电谱随老化程度延长呈现降低趋势,下降幅度为点胶纸>DPE纸>Nomex纸;热老化破坏绝缘纸紧密的纤维排列结构,使其孔洞、裂纹增多;相同老化时间下DPE纸纤维结构比点胶纸纤维结构的劣化程度低;Nomex比点胶纸和DPE纸抗热老化能力更强,机械强度更稳定。     

变压器油纸绝缘电热联合老化机理研究

变压器油纸绝缘系统在运行中需要承受电、热等共同作用,目前一般研究工作重点在电故障、热故障以及电或热老化对油纸的特性影响,而电热联合老化特性研究较少。该文通过研究油纸绝缘电热联合老化,对不同老化阶段油纸结构的聚合度,抗张强度和频域介电谱特性进行测量和研究。研究结果得到了电热联合老化条件下的聚合度的二阶模型以及聚合度与抗张强度的拟合公式。进一步研究频域介电谱发现随着老化时间的增加,在低频区εr和tan δ随频率的减小而有不同的增大趋势。在10-3,10-1Hz频率区εr和tan δ与绝缘纸老化状态有明显的相关关系,拟合得到在10-3、10-2及10-1Hz特征频率处的εr和tan δ值与绝缘纸聚合度的指数函数关系。该研究将为油纸绝缘在电热联合作用下的老化机理及应用FDS无损评估变压器油纸绝缘状态提供方案。     

绝缘缺陷对回复电压极化谱的影响

回复电压法利用极化完全建立的时间(主时间常数)评估油纸绝缘的老化状态,但老化的油纸绝缘系统易出现多个回复电压峰值,影响其主时间常数的确定。因此,在实验室条件下,搭建变压器油纸绝缘的模拟模型,从充电电压、绝缘结构、不均匀老化三个方面研究不均匀绝缘介质对回复电压峰值曲线的影响。结果表明,绝缘纸层数和绝缘缺陷会引起回复电压峰值曲线出现多个峰值,该现象可用于分析油纸绝缘状态的局部缺陷。     

不同缺陷下油纸绝缘套管中氢气生成特性研究

近年来,因变压器套管故障导致的电力事故频发,严重影响了电力网的安全稳定运行。变压器套管在制造、安装以及运行过程中都可能存在内部绝缘缺陷,并在长期电热联合作用下进一步劣化,最终导致故障的发生。鉴于此,以油中氢气含量为主要研究方向,设计并制作了含有不同缺陷套管芯子,并搭建了油纸绝缘套管中氢气生成特性实验平台开展研究。研究结果表明：当纸中含水量较低时,套管油中无明显氢气产生,但在油中水分过饱和致使套管尾部出现积水的情况下,水滴表面电场畸变并发生放电,油中氢气含量呈现出先缓慢后快速的增长趋势;当套管芯子内部存在电容屏褶皱缺陷时,油中氢气含量随电压施加时间近似呈线性增长;相对于以上两种缺陷,当套管存在金属尖端缺陷时,油中氢气生产速率显著增加,并伴有连续微小气泡产生。研究结果为利用氢气传感器开展油纸套管内部缺陷监测提供了数据支撑,提升了变压器油纸套管运维智能化水平。     

基于混合电场线性叠加原理的换流变压器内部电场分布规律研究

换流变压器是特高压直流输电系统中的关键设备,其阀侧承受着交直流复合电压.研究热老化对交直流电压在油纸绝缘内分布的影响,可为换流变压器油纸选型提供理论借鉴.选取了换流变压器常用的绝缘油和绝缘纸作为研究对象,并对2种不同油纸组合展开加速热老化试验,测量并分析试验过程中绝缘油和绝缘纸的介电常数和电阻率的变化规律,在此基础上通...     

油纸复合套管受潮状态的频域介电响应分析

油纸电容型套管是大型电力变压器的重要部件,其安全可靠性是电网稳定运行的关键因素。变压器出线套管结构复杂、设计紧凑,在安装设计不当,运行环境恶劣等条件下很容易成为变压器绝缘系统的最薄弱环节。统计表明,25%以上的电力变压器故障是由套管绝缘故障导致的,而套管绝缘受潮导致的事故案例居于套管绝缘故障类型中的前列。因此,对套管绝缘状态的有效评估显得尤为重要。为探究水分对油纸绝缘套管的影响,运用介电响应法,结合在实验中测量得到的单层油纸绝缘的结果,仿真得到简化套管均匀受潮时介电谱。并运用Kramer-Kroning方程将得到的介电谱虚部分解为电导损耗部分和极化损耗部分,观察各个部分随水分变化规律,总结为如下两点：第一是电导损耗分量随水分的增大急剧增大,变化量可以达到好几个数量级,且电导损耗随水分变化其趋势基本不会发生改变;第二,油纸中水分的加入使油纸出现了新的极化过程,在介电谱中0.1~10 Hz出现一个损耗峰,且损耗峰幅值随水分增大而增加。     

回复电压法用于变压器油纸绝缘老化状态评估

油纸绝缘材料发生老化现象时,往往会引起固体绝缘纸板材料中含水量增加及绝缘系统电介质响应特性改变。若对其进行回复电压测量,会表现出峰值升高、起始斜率增大以及峰值时间缩短等定性特征。为了进一步量化油纸绝缘老化现象与回复电压之间的关系,在介绍回复电压法基本原理的基础上,针对实验室内不同老化程度和不同含水量的油纸绝缘系统进行了回复电压试验,并结合现场实测经验,提出了基于回复电压的油纸绝缘老化状态评估方法。结果表明,油纸绝缘老化或受潮会显著降低其极化谱的主时间常数,绝缘固体材料的含水量与主时间常数的对数之间存在定量关系,利用主时间常数可以有效评估油纸绝缘的老化状态。     

换流变油纸直流套管故障分析与建议

介绍了南桥换流站的换流变为单相三绕组式,换流变套管为油纸直流式瓷套管,有油、纸和瓷套三种绝缘介质。2013年1月31日5：34,换流变极I A相套管发生故障。从检查套管、保护动作记录、故障录波分析以及油色谱测试4个方面,排查故障接地点。发生故障的原因是长期运行中产生的衍生物、分解物、溶解物等加速了套管内的介质劣化,造成场强畸变,引发套管故障。证实了这种油纸直流套管,在结构设计和生产工艺上存在诸多缺陷。所得试验数据为调换该类型套管提供了技术支撑,并对调换方案提出了建议。     

绝缘介质局部放电过程及仿真模型构建

本文针对绝缘劣化与局部放电相互影响作用,分析了影响绝缘寿命的因素和局部放电的机理过程.重点阐述不良绝缘下的放电规律和特征,同时也分析介质的结构、特性对等效参数的影响.并以常见的绝缘缺陷为例,展示了三电容放电的物理模型.以放电的物理过程为基础建立仿真模型,根据实例计算仿真参数.该模型考虑放电通道的等效阻抗,构造了基于电阻-电感-电容的新的物理模型,同时对模型的拓扑结构给予改进.     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电特性

针对变压器在雷电冲击试验中出现局部放电却无法有效诊断分析的现状,构建油纸绝缘多尺度气隙缺陷模型,探究冲击电压条件下局部放电特征。基于油纸绝缘气隙缺陷在雷电冲击电压下的放电特点,将雷电冲击电压作用时间划分为波前时间、半峰值时间、延迟时间和去电荷时间四个阶段,详细阐述了去电荷阶段局部放电驱动机制。结果表明,半峰值时间和去电荷时间内局部放电脉冲极性相反,且在去电荷阶段内脉冲放电无过冲振荡现象,随着气隙高度的增大,延时放电时间延长,平均放电量增加,累积放电量减小,且放电重复率减小。     

石墨烯铝箔复合材在板翅式热交换器中应用研究

板翅式热交换器是减少新风负荷的主要热回收装置,其芯体主要材料是铝箔,但铝箔存在着热回收效率较低的问题。石墨烯具有很好的热学性,对铝材表面修饰能提高其传热系数,导热性能远远优于其他填料。石墨烯铝箔复合材料替代铝箔作为板翅式热交换器芯体,能使板翅式热交换器的显热换热效率提高10%～14%。     

基于WOA-LM算法的变压器油纸绝缘等效模型参数辨识

为实现有效、准确地评估变压器油纸绝缘系统老化状态,在极化去极化电流法的基础上,结合扩展德拜模型,设计搭建了油纸绝缘测量系统,进行试验并求解得到去极化电流曲线,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)与Levenberg-Marquardt(LM)算法的融合算法进行油纸绝缘系统扩展德拜模型参数辨识,并建立了扩展德拜模型。与其他优化算法结果相比,所提算法求解精度高、收敛速度快,为实际场景中快速精确评估油纸绝缘设备绝缘老化状态奠定了基础。     

油浸变压器局放UHF电磁波传播特性仿真研究

大型油浸式电力变压器结构复杂·在UHF电磁波信号传播过程中给放电量标定、局放源定位等带来难度,基于实际运行变压器结构构建精确的仿真模型,利用数值仿真技术探讨了局放UHF电磁波信号受油纸复合绝缘反射、折射及金属导体的反射、吸收表减特性,研究了检测信号强度与局放源和超高频传感嚣的位置关系,并对比分析了不同部位、不同类型放电的时域、频谱及能量累积特性,为变压器局放超高频在线监测奠定了基础.     

变压器外部引线接头过热原因及预防

电力变压器外部引线接头同时发热会造成桩头密封圈老化渗油,油溢至套管,沾粘吸附上导电性的金属尘埃,遇上雨雪天气湿度增加时,再出现过电压,就可能发生套管闪络放电或爆炸.渗油严重时,油面下降还会影响变压器的绝缘、散热效果.……     

分级多孔纳米碳球的制备及其在锂硫电池中的应用

以戊二醛（GA）与3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为原料,通过醛胺缩合反应、高温煅烧以及碱刻蚀,制备了分级多孔纳米碳球（HPCN）。扫描电子显微镜（SEM）测试表明,制备的HPCN为平均粒径85.3 nm的单分散纳米球。将HPCN与单质S混合,通过熔融-扩散法制备HPCN/S正极材料,组装成锂硫（Li-S）电池后进行电化学测试。测试结果表明,HPCN/S具有优良的电化学性能,使用铝箔集流体时,在0.2 C循环100圈后放电比容量为472.1 mA∙h/g;采用碳纸替代铝箔集流体制备的HPCN/S-CP正极,显示出更加优异的循环稳定性与倍率性能,在0.2 C循环100圈后放电比容量为636.1 mA∙h/g,在1.0 C与2.0 C下的倍率比容量分别为702.7 mA∙h/g、249.4 mA∙h/g。     

混合绝缘系统油浸式配电变压器过载能力分析及结构优化

随着电网安全可靠性要求的不断提高,油浸式配电变压器过载性能亟待提升。在对混合绝缘系统和常规绝缘系统油浸式配电变压器的耐热等级和温升限值进行分析的基础上,采用热点温度模型评估不同绝缘系统油浸式配变的过载能力,给出了混合绝缘系统油浸式配变的结构调整建议,并进行了成本对比。结果表明,采用耐高温的DPE绝缘纸取代普通纤维素纸,可将油浸式配电变压器过载能力由1.34倍提升至1.53倍,相应成本只增加1.1倍,具有很强的实用性和经济性。     

水分对天然酯变压器油热老化特性的影响

水分被认为是除温度外影响变压器油纸绝缘寿命最主要的因素,为研究水分对天然酯变压器油热老化特性的影响,通过设计不同初始水分含量油纸绝缘试品在130℃下进行加速热老化试验,测试分析天然酯变压器油在不同老化时间下的介电性能和油色谱特性。结果表明,初始水分含量越高,天然酯变压器油热老化过程中相对介电常数增加的速率越快、介质损耗因数越高,除对CH4的生成速率表现为抑制作用,对其他气体的生成速率均表现为促进作用;天然酯变压器油纸绝缘热老化特征气体为CO2和C2H6。     

下瓷套油纸电容式套管故障分析及防范措施

介绍了2012年1月31日南桥换流站极1换流变A相本体顶盖和左侧底部发生漏油、阀侧2.1号套管顶部外罩鼓起的事故现象和经过。通过查看故障跳闸的相关保护录波记录,分析电流曲线、推断故障特性及故障点,得出套管发生故障的主要原因是长期运行中产生的衍生物、分解物、溶解物等所致,造成介质劣化和场强畸变,并在下瓷套油纸电容式套管设计上存在缺陷。建议更换为目前使用量大、运行良好的油纸SF6气体套管或者胶纸SF6气体套管。