均匀直流电场下变压器油中金属微粒聚集特性研究

金属微粒在变压器油道内部出现汇聚或堆积,由于其强导电性,会大大缩短油隙的绝缘有效距离,引发局部放电甚至绝缘击穿。利用变压器油中金属微粒运动观测平台试验装置和高速相机捕获不同外施电压幅值下金属微粒在椭圆形平板电极间的聚集过程,试验结果表明：当外施电压为10kV和20kV时,电极间金属微粒浓度随电压施加时间逐渐降低,变压器油中无法形成金属微粒“小桥”,而当电压升高至30kV后,金属微粒“小桥”将在平板电极边缘出现;对油中微粒进行受力分析,发现微粒在电场边缘所受电场梯度力可高达重力的6倍,微粒会在电场梯度力的作用下向电极边缘运动,从而聚集形成金属微粒“小桥”,最终引发绝缘击穿。     

交直流复合电压下变压器油中金属微粒聚集特性和局部放电特性研究

通过开展不同比例交直流复合电压下油中金属微粒在半球电极间的聚集试验,同步采集不同时刻的局部放电（PD）信号,对放电频率及平均放电量进行统计,最后对金属微粒的聚集行为与PD特性的关联性进行了分析。结果表明：金属微粒在直流电压下的聚集区域最大,在交、直流分量比为3∶1的复合电压下的聚集最为紧密;放电频率随时间呈下降趋势,且随着交直流复合电压中交流分量的增加,放电频率逐渐增加;金属微粒与电极间的碰撞频率及金属微粒聚集的紧密程度是影响局部放电频率及平均放电量的主要因素。     

电极覆纸时流动变压器油中金属微粒局部放电特性研究

本研究建立了变压器油循环流动装置,开展了含金属微粒流动变压器油的局部放电（PD）实验,并提取PD特征参数,结合流动变压器油中金属微粒的运动行为,讨论电极覆纸情况对流动变压器油中金属微粒PD的影响机制。结果表明：相比于电极裸露的情况,电极覆盖绝缘纸时,测得的局部放电起始电压升高,放电幅值和频率降低。在双电极裸露与仅下电极...     

直流均匀电场下流动变压器油中金属微粒运动行为研究

含金属微粒污染物变压器油的局部放电(partial discharge,PD)特性取决于微粒的运动行为。为了研究流动变压器油中金属微粒运动特性,在深入分析微粒受力的基础上,构建了基于层流状态的固–液两相流模型,仿真了直流均匀电场中不同油流速度下微粒的运动轨迹。为验证模型的正确性,搭建了金属微粒运动观测平台,获得了不同流速下平行板电极之间微粒的真实运动轨迹。实验结果与仿真结果相一致,二者均表明微粒在水平方向随着油流运动的同时,在竖直方向上下往复运动并与电极发生碰撞。此外,随着油流速率增加,微粒沉降过程所需的水平移动距离变长,相邻2次碰撞间的水平移动距离增加,导致了微粒与电极之间总的碰撞次数将减少。这解释了PD次数随油流速度减少的原因。     

交直流复合电压下流动变压器油中金属微粒运动规律和局部放电特性研究

流动变压器油中自由金属微粒引起的局部放电(PD)特性与其运动规律密切相关.该文利用搭建的变压器油循环流动装置,获得了交直流复合电压作用下流动油中自由金属微粒的运动特性,同时研究了流动油中自由金属微粒引发的PD特性.试验结果显示,在交流电压下PD最剧烈;当复合电压中直流分量增多时,起始放电电压降低,放电重复率、放电量和单...     

直流电场下变压器油中电场分布特性

直流电场下油纸绝缘系统中,因油中和油/纸界面空间电荷的产生和积聚,会畸变原有电场分布。油中的电场分布特性在直流绝缘结构优化设计中非常重要,它呈现出的特性与交流下有较大的不同。采用一种基于Kerr电光效应的非接触式测量手段,实际测量了6 mm间隙平板电极结构下油中空间电场分布特性。实验结果表明:直流电场下,平板电极间油中电场为非均匀电场;空间电场测量值与施加于电极间的直流电场之比在0.87~1.05之间变化;相同的外加电压情况下,靠近正电极位置处的电场强度要高于靠近负电极位置的电场强度,并且从负电极至正电极呈单调递增趋势;按照施加于电极间的直流电场进行归一化的电场曲线大致可分为3个阶段;结合变压器油中载流子产生、迁移和扩散过程及变压器油的电导特性进行了初步的探讨。     

含杂质流动变压器油放电特性研究

为了对比研究流动变压器油中金属微粒和气泡放电特性的差别,在模拟实验放电平台上对含杂质流动变压器油进行了局部放电（PD）和击穿实验,并对放电信号的波形进行对比分析,构建放电相位分析（PRPD）图谱。结果表明：流动变压器油中两种缺陷的放电特性有明显的差别,金属微粒PD可以激发特高频信号,而气泡PD仅能激发甚高频信号;金属微粒PD几乎遍布整个工频周期,气泡PD主要分布在工频负半周（236°～305°）。与金属微粒相比,气泡对变压器油击穿电压的影响更为严重。     

微粒杂质在变压器油中的作用

本文利用HIAC型微粒度分析仪和FAS-2型发射光谱分析仪研究微粒杂质的数目及成分,分析了微粒杂质对变压器油介电性能的影响.得出了在多微粒范围和少微粒范围内的不同影响、结果,指出变压器油在微粒杂质影响下存在着介电性能的最佳状态,并进行了初步的分析和讨论.     

GIL内金属微粒在直流电压下的运动特性分析

气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)以其输送容量大、占地面积小、传输损耗小等优点,在许多场合是替代电缆和架空线路的首选方案。但GIL内部的金属微粒会在电场的影响下发生起跳和运动,严重威胁了GIL的绝缘性能。为更好地捕获金属微粒,掌握GIL内金属微粒的受力和运动特性是十分有必要的。本文首先忽略了盆式绝缘子对GIL轴向场强的影响,分析了金属微粒在同轴圆柱间的受力和运动特性,使用金属微粒谐振频率表征金属微粒在直流电压下的活跃度,并分析了电压和微粒半径对金属微粒谐振频率的影响规律。然后考虑了盆式绝缘子对GIL轴向场强的影响,得到了金属微粒的几种典型的运动轨迹。最后给出了对于金属微粒陷阱布置的建议,认为在盆式绝缘子凸面侧下方布置金属微粒陷阱是必要的。     

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的板一板电极构成稍不均匀电场模型,研究该电场下变压...     

GIS中不均匀直流电场下球状自由导电微粒运动分析

针对气体绝缘系统(GIS)中自由导电微粒无害化的问题,研究导电微粒在GIS中不均匀电场作用下的运动规律,建立球状自由导电微粒在楔形不均匀电极系统中的受力模型,采用Runge-Kutta方法对微粒运动方程进行求解,并对球状自由导电微粒在不均匀直流电场中的运动轨迹进行仿真,同时考虑电压波动和电极表面粗糙等随机因素对微粒运动轨迹的影响。另外,研究了自由导电微粒的运动轨迹与施加电压、微粒初始位置、微粒和电极材料的性质及电极表面状况的关系。研究结果表明:在一定的电场条件下,微粒运动会处于一种谐振状态,而施加电压的幅值、波形以及电极表面的反射系数对微粒运动轨迹有显著影响     

变压器油中特征金属光谱分析故障诊断方法研究

研究了特征金属光谱分析技术在变压器故障诊断中的应用,提出了应用特征金属诊断变压器故障及部位的方法。通过特征金属光谱分析与油中溶解气体分析结果相互补充和相互验证,进而为准确诊断变压器的故障提供一种途径,完善了变压器的故障诊断方法。     

直流均匀场中球形金属微粒与电极碰撞的超声特性研究

GIL中金属微粒与电极碰撞时会产生超声信号,研究超声特性对微粒运动的在线监测具有重要意义。搭建了直流电压下平行板电极中球形金属微粒运动的实验平台,实验得到了不同电压、直径下铝微粒与低压极板碰撞时的超声信号,并通过编制计算机程序提取了超声信号的幅值,超声信号幅值结果表明:同等条件下,随着电压、微粒直径的增大超声信号幅值增大。基于Ansys/LS-DYNA建立了铝微粒与电极碰撞的力学模型,仿真获得了微粒与电极碰撞过程中接触力变化,仿真结果表明:碰撞过程中接触力呈先增大后减小趋势,存在最大值。最后,对接触力最大值与超声信号幅值之间的相关分析表明:接触力最大值与超声信号幅值之间成正比关系。     

浅析变压器油的特性与其问题的处理

变压器绝缘油系石油产品，它以石油环烷（CnHan）族为基础的炭氢化合物，还含有芳香族（CnHan＋6）及甲烷族（CnHan＋2）的碳氢化合物。变压器油是用分馏法从石油中提炼而得。油的粗净是在油中加入硫酸，使与含在油内的不稳定杂质起化学作用而结合，然后用碱中和沉淀，经清洗、过滤、烘烤除去绝大部分的杂质。再用吸附剂和压力滤油，使其基本达到出厂要求。最后一步的精加工要依据用途不同而定。随着大电网超高压的出现，对油质的要求越来越高，虽由于产地不同质地有异，但必须达到国标，详见表1。变压器油具有绝缘、冷却、防潮、灭弧四…     

变压器油中金属含量检测及危害性分析

油中金属的存在,被认为是变压器油老化和介质损耗值增大的原因之一。笔者采用了(电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)直接测定变压器油中金属含量,并对仪器的工作条件进行了优化,以多元素油基贮备液配置而成的ConostanS-21和Conostan75油基标样制作校正曲线,油样品采用航煤稀释5倍,测定了变压器油中主要金属元素含量。并对不同金属含量的变压器油进行了老化后的酸值、介损对比试验,分析金属含量对变压器油性能的危害性关系。     

直流电场下变压器油击穿电压评定方法的建立及应用

正简要介绍国内外评定变压器油击穿特性的试验方法。在直流电压稍均匀电场和极不均匀电场下,建立变压器油击穿电压测试方法,并检测不同烃组成变压器油的击穿电压。研究结果表明,在直流稍均匀电场下,变压器油的击穿电压与其烃组成没有相关性,不能区分组成不同变压器油击穿电压的差异性,也不能反映出变压器油的极性效应;在直流极不均匀电场下,变压器油的击穿电压与其烃