回复电压法在变压器故障诊断中的应用

作为一种可用于电力变压器及电力电缆状态监测的非破坏性诊断工具之一,回复电压法正被广泛开展研究,该方法可提高检测绝缘系统中含水量及老化程度的能力,并能够表征绝缘状况及老化状态。基于回复电压法原理,利用油浸纸板进行极化现象研究,为解释其内在机理,引入扩展德拜模型,并在不同电路参数条件下,得到了不同的仿真结果,同时,在试验室内针对不同老化程度的试样进行回复电压试验,综合试验结果及理论分析,建立了极化与老化之间的关系。     

回复电压法在变压器故障诊断中的应用

作为一种可用于电力变压器及电力电缆状态监测的非破坏性诊断工具之一,回复电压法正被广泛开展研究,该方法可提高检测绝缘系统中含水量及老化程度的能力,并能够表征绝缘状况及老化状态.基于回复电压法原理,利用油浸纸板进行极化现象研究,为解释其内在机理,引入扩展德拜模型,并在不同电路参数条件下,得到了不同的仿真结果,同时,在试验室内针对不同老化程度的试样进行回复电压试验,综合试验结果及理论分析,建立了极化与老化之间的关系.     

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。     

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。     

温度和气隙对油纸绝缘回复电压参数的影响

针对温度和气隙对电力变压器油纸绝缘回复电压参数的影响,在实验室内搭建回复电压测试模型对有无气隙和不同温度样品进行试验分析。结果表明,温度不变时,气隙能促使回复电压最大值曲线在极化初期产生峰值;气隙存在时,温度的增加使中心时间常数值随时间线性增大;气隙和温度均使初始斜率初始值增大,衰减速度加快,回复电压各参数曲线幅值增加。     

绝缘层数及温度对变压器回复电压参数的影响

为拓展油纸绝缘状态影响因素的研究范围,进一步推广回复电压（RVM）法在绝缘状态诊断方面的应用,运用控制变量法进行测量,通过物理模型试验研究了绝缘层数及温度对回复电压各参数的影响。试验结果表明,温度一定时,随绝缘层数的增加中心时间常数会缓慢变大,而回复电压最大值并未有大幅变化,中心时间常数值在减小;随充电时间的延长,绝缘层数越少对应的初始斜率越大。绝缘层数一定时,回复电压最大值随温度的升高增幅越快,曲线峰值越小;温度对中心时间常数的影响比较明显,而对初始斜率的影响则较小。     

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。     

基于混合蛙跳算法的油纸绝缘变压器拓展德拜等值电路参数求解

为了更好地研究变压器油纸绝缘老化状态与拓展德拜等值电路参数之间的相关性,根据实测回复电压特征量参数等值电路模型,建立求解等值电路参数的数学模型,并将该模型转化为非线性优化问题,利用混合蛙跳算法的全局信息交换和局部深度搜索特性对拓展德拜等值电路参数进行参数辨识。通过两台变压器的辨识结果表明,与粒子群算法相比,由混合蛙跳算法辨识的电路参数计算获得的回复电压值与测量值具有更高的重合度,并能够准确地反映变压器油纸绝缘状态。     

电机定子绝缘频域介电谱解析与老化评估方法研究

为利用频域介电谱对发电机定子绝缘进行老化状态评估,提出了频谱解析策略及老化评估方法,并设计加速老化试验进行了验证.通过复介电常数实部与角频率的偏导曲线判断测试频段内的极化弛豫数量,并对高频段数据进行拟合分析,将拟合结果进行推广到全频段,并利用统计检验确保了拟合结果与原始数据的一致性,实现了频谱弛豫极化损耗与电导损耗的分...     

大型汽轮发电机定子线圈F级绝缘寿命预测方法的研究

介绍了大型汽轮发电机定子线圈F级绝缘的老化因子与加速寿命试验方法,对电老化与广义热老化的加速寿命试验数据进行了统计分析;用威布尔分布对F级绝缘的电老化和广义热老化的加速寿命试验数据进行了描述;应用可靠性统计和非线性回归方法确定了F级绝缘电老化与广义热老化寿命计算公式的特征参数;依据寿命损耗累积理论,介绍了电老化与广义热老化同时作用的汽轮发电机定子线圈F级绝缘寿命的预测方法和水冷定子线圈F级绝缘寿命损耗的分配方案.采用2倍额定电压2 UN和3倍额定电压3 UN的电老化寿命的不同下限值,对以电老化为主要老化因子的水冷定子线圈F级绝缘寿命进行了研究.结果表明:应用定子线圈F级绝缘寿命预测方法可以在设计、制造和运行阶段定量预测和评定汽轮发电机定子线圈F级绝缘寿命.     

交流电场下XLPE绝缘空间电荷研究综述

XLPE电缆目前广泛地应用于电力系统中,如何评估和预测现场运行电缆的老化及早期劣化的程度,是电缆绝缘状态评估的重要内容,然而这项研究在国内仍是空白。XLPE电缆的制造工艺过程、运行中的过电压和温升以及耐压试验过程都可能造成XLPE电缆绝缘特性的改变,导致绝缘性能下降,形成陷阱,特别是空间电荷的形成,畸变原有电场分布,直接影响XLPE电缆的绝缘特性。大量研究表明,在直流电场下空间电荷危害XLPE电缆绝缘,关于交流电压下空间电荷对XLPE电缆绝缘影响的探索较少。综述了交流电场下空间电荷效应对XLPE电缆绝缘影响的相关研究成果,并介绍了测量固体介质空间电荷分布的电声脉冲法,为从空间电荷测量角度研究XLPE电缆绝缘老化程度和状态评估提供了参考。     

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。     

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。     

冲击电压下CVT传递特性及其缺陷故障检测研究

电容式电压互感器（CVT）内部存在绝缘缺陷时,其整体运行状态不会出现明显变化,但CVT频率响应特性会发生改变。为准确检测出CVT内部的绝缘缺陷,通过获取CVT宽频电压传递函数进行CVT绝缘缺陷故障检测。搭建了冲击电压试验平台,通过雷电冲击、操作冲击和振荡操作冲击3种冲击波形,研究了不同类型冲击电压波形下的CVT频率响应特性。研究结果表明,由3种不同类型冲击电压获取的CVT电压传递函数主要参数特征基本一致,在主电容充电电压相同的情况下,振荡操作冲击电压可以提高输出电压,高效地获取CVT宽频电压传递函数。通过对比不同绝缘缺陷条件下由振荡操作冲击电压获取CVT电压传递函数的差异,为利用冲击电压频率响应特性检测CVT内部绝缘缺陷提供了支撑。     

基于集对分析动态加权法的XLPE绝缘老化状态评估

针对现有XLPE电缆绝缘老化状态评估方法缺乏综合性评估和可靠性差的问题,通过综合试验数据分析,提出一种基于集对分析动态加权法的电缆绝缘老化状态评估方法。首先为统一计算评估体系中各指标参量的相对观测值,提出了"等价失效值"的概念,然后利用集对分析法求解各参量与状态等级之间的联系度,最后引入动态加权函数求解各性能指标与状态等级的总体联系度以获取评估结果。实例分析表明,所提方法在电缆绝缘老化状态评估上综合性强、可靠性高且简洁有效;所构造的绝缘老化规律曲线能够较好地反映该区域电缆绝缘老化情况,可为该区域现役电缆运维及电网改造提供指导。     

800kV气体绝缘金属封闭开关设备的研制

分析了国内外800kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的制造水平，详细介绍了西安西开高压电气股份有限公司800kV GIS的结构特点及型式试验情况：800kV GIS除断路器外其余部分均按照1100kV电压等级设计，有较大的设计裕度；该产品进行了整套型式试验，绝缘试验分别按800kV和1100kV电压等级进行了绝缘验证，对充气套管外绝缘进行了海拔3000m的修正试验验证；断路器具有很强的短路开断能力，可满足时间常数120ms条件下的短路开断要求．直流分量达81％。型式试验表明，该产品完全满足我国750kV电网对800kVGIS设备的需要。     

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...     

基于饱和压降测量的功率模块老化模型研究

通过研究老化对功率模块IGBT状态参量的影响,提出一种基于功率模块IGBT的饱和压降测量的老化研究方法,即分别通过BP神经网络和支持向量机(SVM)对不同老化程度下、不同外电路条件下的饱和压降老化数据进行建模。建立老化模型可有效辨识IGBT模块内部老化程度,从而避免模块的完全失效及由此造成的装置损坏。     

XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法

电缆投入运行后.绝缘会受到电、热、机械、水分等因素的作用而发生老化,影响电缆的运行可靠性和使用寿命.XLPE电缆的绝缘状态与剩余寿命的评估是目前的热点问题,相对于定性的分析,对电缆剩余寿命的定量评估更有实际价值.文章总结了XLPE电缆绝缘老化机理并调研了几种定量分析电缆剩余寿命的方法:击穿电压对比法,介质损耗因素法和直流泄漏电流法.可为从事电缆运行情况和寿命研究的技术人员提供参考.     

核电站电气贯穿芯棒热老化寿命评定技术的研究

介绍了电气设备单一绝缘结构与复合绝缘结构热老化寿命的评定技术,阐述了核电站电气贯穿件复合绝缘结构热老化寿命试验样品和老化温度的选取、失效判据及试验方法.试验结果表明,在相同的使用环境温度下,采用均压旋锻复合绝缘密封结构的核电站电气贯穿芯棒热老化寿命明显高于对照产品,其热失效的主要因素是机械性能而不是电气性能.