交直流复合场针板模型局部放电发展过程中相位分布的特点

换流变压器是直流输电系统中整流和逆变环节的核心设备,其运行状况直接影响着系统运行的安全可靠性。换流变阀侧绕组所处电场环境复杂、相应绝缘要求严苛,且其在工程应用中故障率较高;所以,通过对复合电场局部放电发展过程中绝缘介质劣化严重程度的研究,可为换流变压器的故障诊断提供依据。本文以放电发展过程中放电谱图在各个统计时间段内所呈现出的相位特征作为绝缘介质劣化程度的外在表征,从能量转化的角度建立数学模型,定性解释放电谱图中所呈现的相位分布特点及其与绝缘介质劣化程度之间的关系。本文认为,相位分布可以作为研究交直流复合电场中局放发展过程中绝缘劣化程度的特征量之一,放电相位的分布与绝缘介质劣化程度之间存在对应关系;试品在局放发展过程中,因其在不同劣化程度下的等效阻抗不同,所以在外施交、直流电压共同作用下呈现出了不同的阻抗特点,这是放电相位分布发生改变的原因。     

局部放电诸参数与绝缘体电老化关系的研究

局部放电造成绝缘劣化的机理是非常复杂的。为了研究局部放电各宏观参数与绝缘电老化寿命的关系,本文应用以微机为基础的局部放电多参数测试系统,测量绝缘体在电老化过程中三种不同类型的局部放电(人工气隙、电树枝、液—固复合体的放电)。试验结果表明:放电能量或功率与绝缘的劣化关系较为密切,它是评定局部放电对绝缘损害更为合理的参数。     

油纸绝缘气隙放电发展能量熵特征研究

油纸绝缘是变压器绝缘系统的重要结构之一,气隙放电是油纸绝缘局部放电的主要形式;研究气隙放电及其发展过程的特征信息,对于及时了解绝缘劣化状态和发现潜伏性故障具有重要意义。通过模拟实际变压器运行环境,建立气隙放电模型,根据油纸绝缘不同劣化状态的变化对局部放电能量分布造成的突变影响,构建了以不同频带能量分布为基础的能量熵模型,提出将能量熵作为气隙放电发展的新特征量,每次能量熵的"阶跃"变化分别对应油纸绝缘不同劣化状态的转换,通过试验验证了其有效性,为探索新的特征参量揭示油纸绝缘气隙放电的发展特性提出了新的思路。     

考虑直流电压谐波和绝缘温度的局部放电仿真

为了解高压直流电缆中叠加谐波直流电压的谐波含量、谐波阶次对绝缘气隙局部放电的影响,并探究绝缘温度与放电特征之间的联系,通过多物理场仿真软件COMSOL建立固体绝缘单气隙模型,利用有限元方法FEM(finite element method)求解气隙场强,通过Matlab与COMSOL强大的交互能力模拟绝缘气隙内局部放电现象,并耦合温度场探究绝缘温度对局部放电特征的影响规律.仿真结果表明:谐波含量及谐波阶次的增加直接影响局部放电的重复率,两者呈正相关关系;绝缘温度的变化会影响气隙放电重复率及放电平均放电电荷量.这项仿真将有助于理解高压直流电压叠加谐波情况下绝缘气隙的局部放电现象.     

12kV固体绝缘开关柜中绝缘气隙缺陷的放电特征

为获取12k V固体绝缘开关柜内部绝缘材料中气隙放电特征,搭建12k V固体绝缘开关柜内部绝缘材料气隙缺陷放电试验平台,测量气隙放电在不同电压幅值、不同气隙直径以及不同谐波频率下的局部放电信号。提取并分析气隙缺陷在不同电压幅值下局部放电三维特征图谱,比较不同频率下气隙缺陷放电在正、负半周期内的局部放电差异。研究结果表明,固体绝缘开关柜内部绝缘材料在有气隙缺陷情况下,不同的电压幅值会影响放电量大小与放电次数;谐波频率越高,每周期的放电次数越多,但正、负半周的单次最大放电总量维持在一定的水平,不会出现较大的波动;绝缘介质的气隙直径越大,放电次数越少,每次放电的放电量越大,危害越严重。据此获得的不同试验条件下的n-φ-q三维图,可用于固体绝缘开关柜气隙缺陷放电的模式识别,也有助于对固体绝缘开关柜内部绝缘材料缺陷放电提供理论指导。     

变压器试验技术30

11.5.5 典型局部放电的种类及波形 11.5.5.1 气隙(气泡)局部放电 这种局部放电主要发生在绝缘纸板、纸筒、纸等固体绝缘和变压器油中的气隙(气泡)中。由于气隙周围的绝缘介质不同,其局部放电的波形也不相同,如图11-17所示。     

TOA环氧云母玻璃布材料表面局部放电的研究

一、前言局部放电引起绝缘破坏的定量关系还缺乏比较深入地了解,要探索其内在规律,首先必须研究局部放电特性,如电流密度、空间电荷、电极或介质表面的状态,电子能量分布等[1]。文[2、3]对电机线棒的试验,文[4]通过对环氧树脂中人工气隙的试验,都认为用(N—q)谱图来判断绝缘劣化是可能的,因为它能比较全面地反映局     

干式变压器Nomex绝缘气隙缺陷局部放电特性

为研究Nomex绝缘气隙缺陷的局部放电特性,首先从理论上探讨了Nomex绝缘中气隙的电场强度及起始放电电压与气隙类型及其尺寸的关系,然后在COMSOLMultiphysics中对气隙放电发生前后的Nomex绝缘和气隙的电场分布和空间电荷分布进行了仿真,并制作了含有气隙缺陷的Nomex绝缘气隙放电模型,在恒压条件下对气隙放电模型进行了连续的局部放电测试,揭示了气隙放电过程中相关局部放电统计特征参量的发展规律,最后对气隙放电机理进行了分析。结果发现Nomex绝缘中气隙的电场强度与起始放电电压和气隙类型及其尺寸有关,气隙放电与气隙中的电场分布和空间电荷分布有着密切关系。此外,研究表明累积放电量和每秒平均放电量的变化较为稳定,是表征长时间放电对Nomex绝缘介质损伤累积过程和气隙放电发展特性相对较好的指标。这一研究结果为干式变压器Nomex绝缘缺陷类型识别及绝缘寿命评估提供了理论依据。     

工频范围内高压发电机定子线圈绝缘内部气隙群放电行为的研究

为了分析在工频电源频率范围内高压电机定子线圈主绝缘内部存在气隙群放电(包括无气隙群放电、完全型气隙群放电和非完全型气隙群放电)时对定子线圈绝缘的介质损耗因数(tanδ)与对地电容(C)的影响,测试并分析了主绝缘材料的相对介电常数和介质损耗因数的工频频谱特性、线圈介质损耗因数和电容随电压的变化规律。结果表明:在线圈绝缘内部无气隙群放电的情况下,电源频率与施加电压对线圈绝缘介质损耗因数和电容基本无影响;在线圈绝缘内部存在气隙群放电的情况下,电源频率与施加电压对线圈介质损耗因数和电容的影响很大。     

变压器油纸绝缘气隙放电特性及其产气规律

变压器油纸绝缘局部放电是引起运行变压器绝缘老化和破坏的主要原因之一,及时了解局部放电的产生与发展以及其产生气体的变化规律能判断运行变压器内部的潜伏性故障及发展,为此,基于油纸绝缘气隙放电模型,研究了变压器油纸绝缘气隙放电的产生、发展及其特征参量的变化规律,实验分析了放电发展过程中油中溶解气体的产生及变化特征,实验结果表明,油纸气隙放电产生的主要气体为H2、CH4和CO,随着放电时间的增长,绝对产气速率呈下降的趋势;结合模糊诊断探索了气隙放电与油中溶解气体的对应关系,在改良三比值编码中与气隙放电相关程度最大的编码是"100"。     

气体绝缘封闭开关设备局部放电超高频检测方法的现场应用

正2013年6月,广东某电厂气体绝缘封闭开关设备(GIS)发生了爆炸,给电厂造成巨大的经济损失。为保证电力系统安全运行,杜绝类似事故的发生,省内许多电力公司都加强了对GIS绝缘试验和监测工作,尤其是GIS局部放电带电检测工作。局部放电一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。局部场强过高会导致绝缘介质在局部范围内放电或击穿,这是造成绝缘劣化的主要原因,也是劣化的重要征兆和表现形式,与该绝缘结构的劣化密切相关。局部放电     

C3F7CN/环氧树脂界面放电后固体绝缘的劣化特性

C3F7CN/CO2是当前最具潜力的SF6替代气体之一,而目前对C3F7CN/环氧树脂(EP)界面放电后固体绝缘劣化特性的研究则较少,不利于评估环保气体绝缘设备的绝缘状态.故文中模拟界面放电研究C3F7CN/CO2中EP的绝缘劣化过程,测试了其表面形貌、粗糙度、元素及化学键组成和冲击闪络电压,最后从气固介质相互作用方面...     

浅谈带压浸油系统对产品局放的影响

高压电器产品在电场作用下,绝缘的部分区域发生放电现象即为局部放电。局放产生的主要原因是在制造绝缘材料或绝缘结构过程中其内部存在比固体绝缘介质容易击穿的气隙或油膜。局部放电严重时,会使绝缘材料发生电、热、化学击穿,致使绝缘性能下降。因此,要降低产品局放量,就应加强对产品制造工序的质量控制。而带压浸油系统工序又是产品制造过程中的一个重要环节。     

固体绝缘中气隙尺寸对局部放电过程的影响

为了分析和评估固体绝缘中气隙缺陷局部放电的危害,提高局部放电检测的工程应用水平,试验研究了固体绝缘单一气隙缺陷模型;测量了不同模型试品的局放起始电压、起始放电量及放电信号波形;分析了固体绝缘内部气隙缺陷的几何尺寸对局放特性的影响;考察了不同几何尺寸缺陷放电的发展过程和脉冲电流波形特征,发现不同尺寸缺陷结构的放电特性有所差异;归纳了不同场强下气隙放电的变化规律。试验结果表明,气隙缺陷尺寸越大,越易产生放电且放电量越大,外施场强增加则放电量增大,而固体绝缘中的局部放电随气隙缺陷尺寸变化表现出有差异的波形特征。     

当前220千伏变压器局部放电水平试验分析

变压器中的局部放电一般是指处于不同电位之电极间的固体、液体介质(包括因种种原因残存其中的气体)所组成的复杂绝缘结构,由于某一部位场强超过该处介质的耐受场强而发生的局部击穿.变压器设计和制造者的责任之一,是将绝缘结构中各类介质具有的介质绝缘强度与其承受的电场强度合理配合,使上述局部击穿不发生或仅发生在残存于介质内的微细气隙中.然而,传统的220千伏变压器绝缘设计、制造工艺是以绝缘结构在试验时不发生     

X射线激励下固体介质内气隙放电的特征

固体介质内的气隙放电是一种气体放电,实验研究X射线激励下固体介质内气隙放电的现象,并对其特征进行分析,表明X射线可减少放电时延。     

后处理工艺对定子线棒绝缘内异相介质的界面影响

通过对电机定子线棒主绝缘中单气隙——介质串联电路的气隙击穿放电理论的计算,研究了在不同的主绝缘厚度下气隙放电的极限气隙间距和极限起始放电电压(有效值),和指出了气-液-固三相介质的界面极化对绝缘介质损耗的影响。结果表明:当线棒绝缘起始放电电压低于极限起始放电电压时,后处理工艺有利于电机定子线棒主绝缘的质量优化。     

电机定子线圈绝缘极限起始放电电压的研究

通过对电机定子线圈绝缘中气隙放电的单气隙-介质串联模型和双气隙-介质串联模型的计算和比较,研究了绝缘厚度对气隙放电的极限气隙间距和极限起始放电电压(有效值)的影响。结果表明,当绝缘厚度从3mm增加到7mm时,放电气隙的极限间距从309μm或431μm变化至595μm或667μm,极限起始放电电压从3.52kV或4.76kV增加到6.52kV或7.31kV。     

电机定子线棒绝缘表面放电和内部放电特征对比研究

电机定子绕组端部绝缘间隔垫块、主绝缘等固体绝缘由于表面缺陷和内部缺陷将产生局部放电，区分不同类型的局部放电对电机定子检修维护和状态评估具有一定意义。本文利用环氧树脂设计了4种固体绝缘表面缺陷、6种固体绝缘内部缺陷模型放电试验来模拟定子线棒端部固体绝缘的局部放电，采用脉冲电流法测试其局部放电信号，分析了其放电脉冲频谱特征、放电脉冲相位等信息。结果表明：表面缺陷模型局部放电脉冲频谱特征峰的峰值频率约在2～3MHz附近，内部缺陷模型局部放电脉冲频谱特征峰的峰值频率约在10～30MHz之间；固体表面的放电正脉冲幅值较大而负脉冲幅值较小，固体内部放电正负脉冲幅值均较大且放电分布近似；固体表面放电在相角为0°和180°附近没有明显的脉冲；对于固体内部放电，当气隙较小时，在0°和180°附近没有明显的脉冲，当气隙较大时，放电在0°和180°具有明显的脉冲。     

X射线激励下局部放电的研究进展

X射线具有较大的能量,能使电介质发生电离,进而可以影响局部放电的发生与发展过程。首先介绍X射线激励固体绝缘内部气隙、油纸绝缘内部气隙和油隙等典型缺陷局部放电的宏观现象,综述X射线能够为绝缘体中的气隙放电提供给初始电子,减小放电统计时延,降低局部放电起始电压的机理。其次,阐述近年来X射线激励下GIS绝缘子中气隙缺陷、环氧树脂浸渍绝缘中气隙缺陷和油纸绝缘系统等绝缘结构中的局部放电现象和特性。最后,总结现有X射线激励下局部放电检测技术的应用场景,给出该技术的发展和应用前景。