基于介电特征量的发电机定子绕组主绝缘老化诊断及寿命评估

tanδ、Δtanδ、ΔC、Q_(max)等绝缘介电特征量与发电机定子绕组主绝缘剩余击穿电压有很好的相关性,能够有效表征主绝缘的老化状态。通过对某老旧发电机近10年特征量进行分析,研究了这些参量随运行年数的变化关系,得出该发电机绝缘已老化的结论,并利用经验公式对绝缘剩余寿命进行了预测。电镜扫描和热重分析等方法验证了绝缘老化的存在,证明了介电参数在老化鉴定方面的有效性。     

发电机定子绝缘剩余寿命评估参量的选择

为选择发电机定子绝缘剩余寿命评估的特征量,测量了运行23年的发电机定子线棒局部放电、tanδ和击穿电压等参量,分析了非破坏性参量与击穿电压的关系,并根据绝缘老化机理和过程,得出了tanδ、Δtanδ、S+k,S-k, Asy等5个特征参量。分析发现第一主成分中上述参量的比重较大,证明它们能较好预测绝缘的老化状态。     

水轮发电机定子绝缘诊断

最近几年,我们对高电压、大容量水轮发电机定子绝缘做了一些试验研究工作。在250根线棒上取得了多项目的试验结果。试验研究分整相绕组绝缘诊断试验单根线棒绝缘诊断试验试验项目分: 非破坏试验项目 tanδ-u,tanδ—t,Ig-u,Ig-t,Pc-u,Jc-u,Pi_1,Pi_2,ΔⅠ％……破坏试验项目直流耐电压试验交流耐电压试验电老化、电热老化试验击穿试验解剖绝缘……企图通过多项试验与大量的测试,对占     

大型汽轮发电机主绝缘的频域介电响应研究

为研究将频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)用于发电机绝缘状态无损诊断的可行性,对发电机线棒试品进行多因子加速老化,采用FDS法测量了不同老化程度下发电机定子线棒的介质损耗因数tanδ和相对介电常数ε,建立与常规试验参量介质损耗角正切tanδ和电容C之间的量化关系。结果表明,线棒试品的老化程度对频域谱曲线影响显著,随着老化的进行,tanδ和ε的值增大,低频下增大趋势更加明显,tanδ频谱曲线的损耗峰向高频方向移动;不同老化程度的线棒试品在特征频率处的tanδ与电容C、特征频率处的ε和工频下tanδ满足指数函数关系,研究成果表明FDS技术可用于发电机老化状态的无损诊断。     

温度对绝缘清洗剂介电性能影响的研究

变压器油与绝缘清洗剂大量应用于电力系统,介质损耗因数作为绝缘介质的一种重要指标,其测量结果会受到温度和频率的影响。试验了温度、电压和频率对变压器油和绝缘清洗剂介质损耗因数的影响,结果表明,变压器油与绝缘清洗剂介质损耗因数tanδ在30℃~90℃范围内随着温度升高而增大,tanδ在频率10^-4Hz~10³ Hz范围内随频率增大而减小,电极间外加频率越低,温度对tanδ影响越大,表现为温度越高tanδ越大。试验结果对变压器油与绝缘清洗剂的选用和研发具有重要意义。     

频域介电谱用于高压电流互感器绝缘诊断

电流互感器(TA)是电网控制回路的重要组成部分,失效时可能引起相对地故障或高能量爆炸,妨碍变电站的安全运行。为了提高电流互感器的运行可靠性,基于频域谱理论和测试技术,提出了联合频域介电谱和高压介损试验进行高压电流互感器绝缘状态及老化诊断的方法。首先利用频域介电谱(FDS)对3台220kV TA进行测试,得到了主绝缘的tanδ-f和C*-f特性曲线。然后对设备进行了高压介损试验,得到了主绝缘的tanδ-U曲线,并将10kV工频介损与FDS测试结果进行了对比,验证了两者的一致性。从试验结果可知:绝缘严重老化或受潮均使得固体绝缘中水分含量增加、低频段的介质损耗升高;老化严重时,低频段的复电容实部随频率降低而增大,绝缘受潮时复电容实部基本不随频率变化;绝缘老化设备在tanδ-U曲线上呈现开口形状,绝缘受潮设备的tanδ基本不随电压U变化,为两者的区分提供了新途径。FDS作为一种估计纸中水分和油电导率的可靠工具,结合高压介质损耗试验有利于对高压TA绝缘进行更有效、准确的诊断。     

用介质损耗分析变频电机匝间绝缘老化特性

变频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,为探讨工频正弦电压作用下具有很大差异的老化机理,通过采用工频正弦和高压脉冲方波两种电压源对模拟变频电机匝间绝缘的绞线对试样进行了电热联合老化对比试验,测量损耗角正切tanδ随老化时间的变化趋势,并结合热刺激电流测量结果,分析了电压形式对匝间绝缘介质损耗产生和发展的作用机理。试验结果表明: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。两者都导致高压方波脉冲老化下绝缘材料的tanδ高于工频正弦老化下的tanδ;高压方波脉冲下空间电荷可能是导致绝缘材料最后击穿的原因。     

Garton效应及其对容性设备高压介损测量的影响

高压介损（tanδ）测量是判断设备绝缘状况的有效方法。介绍了影响介损测量的Garton效应及其形成机理;在此基础上,结合测量实例,对试验中的Garton效应判定及处理方法提出建议。指出高压介损试验时,应采用均匀分段加压方式,使得tanδ—U曲线较为平滑。升压后进行降压试验,通过完整的tanδ—U曲线变化规律综合判断设备...     

电流互感器现场高压介损测量

高压介损能灵敏反映电流互感器的绝缘状况,预试中当tanδ超标或怀疑有其它绝缘缺陷时,需进行高电压下的tanδ测量,同时注意相应电容量的变化。串联补偿法用于电流互感器高压介损测量是解决现场试验电源问题有效方法,在现场进行高压介损测量时,特别要注意高压引线及强电场干扰的影响。对测量结果要进行综合分析。     

表面接触电阻对CVTtanδ测量的影响

随着CVT在电力系统中的应用日益广泛,CVT的高压试验方法也日趋完善。然而现场发现,对CVT进行tanδ测量时,曾发生tanδ无故增大的情况,检查接线无误重新接线进行试验,最终发现该试品tanδ值合格。     

低压变频异步电动机散嵌绕组绝缘受损分析

交流电场作用下,绝缘体里的局部放电会造成能量损耗,此种损耗称为绝缘介质损耗。在电机绝缘材料中,绝缘介质损耗的大小,是绝缘性能优劣的一种表现,而介质损耗P与介质损耗因数tanδ或C_p成正比。因此可以用tanδ或C_p表示介质损耗的大小,绝缘的好坏可直接由C_p、tanδ的大小来判断。同时,通过分析tanδ或C_p可有效掌握绝缘设备绝缘的发展趋势,及时发现绝缘存在的缺陷。     

几种复合绝缘材料长期浸水的电气物理特性

探讨了水对硅橡胶和环氧树脂的憎水性、相对重量、tanδ以及εr的影响。为加速老化过程 ,试品浸入 5 0℃蒸馏水中的试验结果表明 ,长期浸水使憎水性逐渐变差 ,而tanδ和 εr的突然增大则表明绝缘性能丧失     

水分和温度对FDS低频介损的影响研究

FDS方法能有效地评估水分和温度对变压器油纸绝缘系统的影响,尤其是低频介损更能有效反应其绝缘状态。在实验室完成试品的制备以模拟变压器油纸绝缘系统,试验研究了水分和温度对f=0.1 mHz的低频介质损耗tanδ的影响,并通过最小二乘法分别将水分含量和测试温度与特征频率处的介质损耗tanδ进行拟合,得到相应的拟合关系。试验结果表明:低频f=0.1 mHz处的介质损耗tanδ随着水分和温度的上升呈指数函数增长,且其增长速率不断增大。该方法准确直观地评估了水分和温度对低频介损的影响,对准确诊断变压器油纸绝缘老化状态具有参考价值。     

上电绝缘系统少胶VPI线圈电老化试验研究

本文主要介绍了中型高压电机线圈的电老化试验方法,对上海电机厂有限公司的少胶VPI系统的常规电老化性能做出评价。通过电老化的试验,验证了tanδ及△tanδ和老化性能的关系。     

基于介电参量研究变频电机的绝缘老化机理

为研究变频调速牵引电机的绝缘老化机理,采用高压方波脉冲对变频电机匝间绝缘绞线对试样进行加速老化试验,通过分析不同老化时间下绞线对的电容值和介质损耗因数(tanδ),对绞线对在高压方波脉冲条件下的绝缘老化机理进行研究。结果表明:随着老化时间的延长,试样电容值逐渐减小,介质损耗逐渐增大。低频时绞线对的介电温度谱在125℃出现一个明显的损耗吸收峰,高频时在85℃出现一个损耗低谷。30℃时绞线对的介电频率谱在10~100 k Hz频率段出现损耗峰,峰值随老化时间延长而增大,而在80℃和150℃损耗峰消失,同时tanδ逐渐减小。老化后绞线对绝缘膜的有机相被烧蚀,留下颗粒状的不连续团簇物。     

基于极化–去极化电流法的变压器油纸绝缘低频介质损耗特性分析

目前极化-去极化电流(polarization and depolarization current,PDC)法被用来替代频域介电谱(frequency domain spectroscopy, FDS)法获取变压器油纸绝缘在低频下的诊断信息,以实现有效的频域诊断并节省测试时间。为了研究基于PDC法对油纸绝缘的频域诊断,制作了不同热老化程度和不同含水量的油纸绝缘模型,并基于PDC的时频变换分析了其低频损耗特性。油纸绝缘的低频介质损耗因数被分为电导损耗因数(tanδ_(conductance))和总极化损耗因数(tanδ_(total-pol))两部分,其中总极化损耗因数包括偶极子极化损耗因数(tanδ_(dipole-pol))和界面极化损耗因数(tanδ_(interface-pol))。结果表明:随着热老化时间的增加,油纸绝缘模型的tanδ_(conductance)曲线和tanδ_(total-pol)曲线均有所上移;而随着含水量的增加,油纸绝缘模型的tanδ_(conductance)曲线大幅上移,tanδ_(total-pol)也有所增加且tanδ_(interface-pol)增加相比于tanδ_(dipole-pol)增加更为明显。这说明热老化同时影响了油纸绝缘的电导损耗和极化损耗;而水分则大幅增强油纸绝缘的电导损耗并使得界面极化损耗也有所增加。最后,通过对比实际变压器低频损耗的分析结果和预防性试验结果证明了利用PDC对油纸绝缘低频损耗特性进行分析的有效性。     

变压器绝缘老化引起预试电气绝缘参数变化的仿真研究

变压器绝缘的老化会影响其预试电气绝缘试验结果,但对于它影响试验结果的机理及程度,国内外尚未开展有效研究。为此,结合变压器油纸绝缘的扩展德拜模型,在国外研究者所提供的一套实际变压器的等效模型具体参数值的基础上,仿真研究了变压器油纸绝缘老化对其预试电气绝缘参数(绝缘电阻R60s、吸收比K、极化指数PI和工频电容量C、介损tanδ)的影响。结果表明,变压器预试电气绝缘参数的影响因素多而复杂,且绝缘油、纸的老化对不同电气绝缘参数的影响存在较大区别。初步认为,绝缘油的老化基本不影响绝缘电阻R60s、极化指数PI和工频电容C,但使介损tanδ小幅度增加,同时增大了吸收比K;而绝缘纸的老化对绝缘电阻R60s、吸收比K、极化指数PI的影响较大,会使它们减小,同时小幅度地增大了介损tanδ,但它对变压器的工频电容C没有影响。     

冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能影响的研究

为研究冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能的影响,通过对电磁线进行冷热循环试验,测试分析了冷热循环次数对电磁线绝缘电性能的影响规律。结果表明:电磁线试样的介质损耗因数(tanδ)、电阻(R)、电容(C)随冷热循环次数的增加而有所减小,击穿电压随循环次数的增加而变化不明显。tanδ随着电压的增大而减小,可能是由于该绝缘材料具有非线性效应。     

发电机定子线棒绝缘老化后不同部位参数比较

分别测量与研究了大型发电机主绝缘的槽部、出槽口和端部这 3个不同部位的真机线棒绝缘的tanδ、超声声速、动态力学参数和绝缘强度等 4种参数。试验研究发现出槽口附近的主绝缘老化最为严重 ,这对于大型发电机的维护和主绝缘老化状态的有效评估有重要意义     

高电压异频介质损耗数字化测试的现场应用

为准确、有效地判断电气设备的绝缘状况,简述了介质损耗tanδ测试的原理和意义,分析了测量tanδ过程中的各种干扰,比较和分析了针对干扰分别用异频介损数字测试仪的异频电源和工频电源进行的现场tanδ试验数据。实践表明采用高电压异频法测量电气设备的tanδ值,不仅有很高的灵敏度和稳定性,而且在现场条件下具备良好的抗干扰能力,能准确、可靠地测量反映设备绝缘的tanδ真实值,利于试验人员对设备的绝缘缺陷作出正确的定性分析。