旋转电机绝缘寿命预测

本评议综述电机绝缘老化后剩余寿命的试验及理论预测方法（包括非破坏性参数法，运行经历预测剩余寿命的方法，热电综合老化预测法及破坏性试验预测法等）。最后的实例分析计算得出极为满意的结果。     

大型电机定子绕组绝缘寿命的预测

鉴定电机绝缘老化程度及预测电机绝缘老化后的剩余寿命,国内、外都相继开展了研究。本文对绝缘寿命的预测方法归纳为三类。三类包括:相关曲线法,应用威布尔分布推算击穿电压法和热电联合老化寿命曲线法。使用这些方法还要不断地进行大量试验,在试验中积累有关数据,最后取得符合我国国情的绝缘寿命预测方法。     

聚合物绝缘材料多因子老化的研究现状与发展

聚合物绝缘材料在电、热、机械等多种应力作用下会发生老化而导致绝缘性能下降,研究聚合物绝缘材料在多应力因子老化的理论及试验方法,对于预测剩余寿命和指导绝缘设计具有重要意义。首先对多因子老化的唯象和物理寿命模型进行了梳理和对比,其次对多因子老化的试验方法进行了总结;然后简单讨论了协同效应在多因子老化中的作用;最后对聚合物材料多因子老化研究的发展趋势进行了讨论分析。寿命模型的对比表明,基于化学反应速率理论的电-热寿命模型适用于较低电场下,热应力为主的老化情况,基于失效概率理论的电-热寿命模型适用于较高电场下,电应力为主的老化情况;相比于唯像模型,物理模型考虑了材料的微观结构特性和具体老化机制,在预测剩余寿命和指导绝缘设计方面具有优势。以后的多因子老化研究中,应重点研究不同应力间的协同效应,及其引起的新的老化机制,将材料老化过程中宏观性能的变化和微观结构和物理机制联系起来,建立物理意义明确的寿命模型。     

高温锅炉管的失效与寿命管理

高温锅炉管的使用环境十分恶劣,超温是部件老化和失效的一个基本因素,老化导致部件的早期失效现象比较普遍,部件剩余寿命的预测难度较大.近年来,国内有关研究单位对锅炉管的使用老化和劣化规律进行了较系统研究,提出了一系列工程实用的高温锅炉管状态评估方法和计算模型;提出了采用老化因子修正的方法预测其剩余寿命评估的综合性新方法;开发了锅炉管寿命管理系统(BTLMS),从而初步构建了较完整的高温锅炉管寿命管理技术体系.     

基于电特性的110 kV交联聚乙烯电缆剩余寿命评估

充分认识交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘特性,及时有效地发现和预防绝缘中存在的某些缺陷,对保障设备乃至系统的安全运行具有十分重要的意义。为此,利用逐级耐压法和等温松弛电流法对110 kV XLPE电缆进行了剩余寿命评估。在90℃恒温下,采用逐级耐压法进行了击穿试验,对不同电缆样品施加了相同升压参数,得到了电缆样品的击穿时间,结合等温松弛电流法得到的老化因子判断了电缆样品老化状况并估计了电缆样品的剩余寿命。结果表明:1985年和1987年投入运行的电缆处于严重劣化状态,剩余寿命约为10 a;1996年投入运行的电缆处于非常好的状态,剩余寿命约为30 a;以等温松弛电流法试验得到的结果作为趋势性的判断;以逐级耐压法试验得到的结果作为具体的判断。由此可得结论:利用电缆的电特性,能较合理地估计电缆剩余寿命,指导电缆的维修或更换工作,为交联电缆的老化评估和寿命估计提供较为有效的方法。     

基于GARCH模型的IGBT寿命预测

绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)在新能源并网、电力传输等领域中得到了广泛应用,其可靠性引起了人们关注和重视。针对IGBT模块的可靠性分析和剩余使用寿命问题,文中提出一种利用加速老化数据对IGBT模块老化模型建立方法,并利用建立的老化模型对IGBT模块的剩余使用寿命进行预测。首先介绍IGBT的失效机理,结合现有的加速老化数据,确定的以集电极-发射极通态压降作为剩余使用寿命预测依据。建立基于GARCH模型的IGBT老化寿命模型,通过3组IGBT模块加速老化数据对剩余寿命预测,验证所提方法的有效性。     

核级抽屉开关柜的老化性能评估方法

针对抽屉型开关柜,分析主要部件构成及老化机理,基于老化机理提供性能检测、剩余寿命评估流程与方法.通过试验获取能表征抽屉开关柜关键部件可靠性的老化敏感参数,包括触点接触电阻、动作电压、释放电压等.以上述老化敏感参数作为抽屉开关柜的寿命评估指标,结合寿命评估方法,就可评估抽屉开关柜的服役剩余寿命,保障抽屉开关柜的运行可靠性...     

船用丁基橡胶绝缘电缆剩余寿命评估

船用丁基橡胶绝缘电缆在使用中逐渐老化将会导致寿命的缩减,为保证使用中的丁基电缆后续安全运行,有必要对其剩余寿命进行评估。首先采用实验室加速热老化并结合Arrhenius方程,对丁基绝缘新电缆的使用寿命进行预测;然后将新电缆试验数据中的性能失效值作为使用中电缆试验性能失效评判标准值,对使用中的丁基电缆的剩余寿命进行计算,结果表明丁基新电缆和使用中的丁基电缆整体寿命基本一致。对2种电缆的热寿命方程进行误差分析,证明了利用该方法对使用中的电缆的剩余寿命进行评估可靠实用,为使用中的电缆预防性更换提供理论和实践依据。     

火力发电厂主蒸汽截止阀的剩余寿命评价法

由于长期运行的火力发电设备不断增加,对于所使用的高温高压构件的时效老化问题,有必要确切地预测其剩余寿命。这里概要介绍一下火力发电厂所使用的主蒸汽截止阀的剩余寿命评价方法及其研究。     

电器可靠性寿命试验新方法的探讨

本文根据现行的电器产品可靠性寿命试验方法存在的问题，提出了一种新的可靠性加速寿命试验方法，即多变量寿命预测法，该方法可以缩短试验周期，节省人力物力，提高寿命试验的可靠性，且具有节能，非破坏性等特点。     

变压器油纸绝缘回复电压数学解析与仿真分析

利用回复电压法获得极化谱可用于诊断变压器的绝缘状态。而等效电路可以分析其弛豫过程的极化特性。通过研究徳拜模型等效电路,提出了一种辨识单一徳拜模型等效电路参数的数学解析方法,可以快速得到等值电路参数并研究其对绝缘系统的影响。对回复电压计算通式的推导与仿真,验证了利用极化谱判断油纸绝缘老化特性的正确性,为评估变压器绝缘状态提供了新方向。     

发电机定子线圈绝缘诊断与寿命预测

发电机定子线圈绝缘在运行过程中要遭受电、热、机械等应力的联合作用而老化,随着中国高龄发电机组日益增多,及时掌握定子线圈绝缘的运行状态显得尤为重要。笔者总结了当今国内外发电机定子线圈绝缘诊断与剩余寿命预测的方法,并以一台18.5 MW/10.5 kV水轮发电机为例,介绍了一种实用的根据电气参量对定子线圈进行绝缘诊断与剩余寿命预测的方法。     

基于冲击介电响应法的电力电缆绝缘状态评估

为了解决传统频域介电谱法在电缆绝缘测试中的不足,提出一种基于冲击电压的介电响应法用于评估电缆绝缘状态。首先从理论上对冲击介电响应法进行推导,然后从仿真角度分析用该方法评估电缆绝缘状态的可行性,最后搭建了冲击实验平台,并对不同老化时长的短电缆样本进行测试。结果表明:冲击介电响应法能够反映出电缆在较宽频率范围下的介质损耗变化,老化电缆的介质损耗因数随着频率升高出现回升现象,且随老化时间的增加其回升程度更为明显。研究结果表明冲击下的介电响应特征能有效评估电缆的绝缘老化状态。     

XLPE电缆绝缘老化临界时间现象及其动力学仿真

为深入探究交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘的老化特性,评判XLPE电缆绝缘的老化程度,文中对110kV XLPE电缆绝缘在135℃进行加速老化实验,采用拉伸试验表征XLPE断裂伸长率的变化规律,采用傅里叶变换红外光谱表征XLPE中羰基浓度与抗氧剂含量的变化规律。结果表明,XLPE电缆绝缘老化存在临界时间现象,即随着老化时间的增长,XLPE断裂伸长率由缓慢下降转变为快速下降,羰基浓度由缓慢增大转变为快速增大,临界时间均为2016h;而抗氧剂含量则随老化时间逐渐下降,不存在拐点。基于链式自由基理论,建立考虑抗氧剂反应过程的XLPE热老化动力学模型,进一步仿真计算XLPE电缆绝缘热老化过程中抗氧剂含量和羰基浓度的变化过程,仿真计算结果能够很好地吻合实验结果。研究结果表明抗氧剂含量可用于表征XLPE电缆绝缘的老化程度。     

油纸绝缘老化的超宽频带局部放电信号时频域特性逐步判别分析

传统局部放电检测方法测量和分析1MHz以下信号,测量频带窄、信息量少、易受干扰,不能全面反映局部放电本质特征。首先对多个试品进行电热联合老化试验,然后用超宽频带局部放电测试系统,将时域参数和频域参数相结合诊断油纸绝缘老化状态。通过逐步判别分析,先选取13个时频域特征参量中的8个重要特征参量,建立典型判别方程,描出对应的散点图。继而又推导出分别表征油纸绝缘5个老化阶段的Bayes线性判别方程。经原样本组内验证和Jackknife法交叉验证,所建方程组用于诊断油纸绝缘老化状态具有良好的效果。     

基于变频技术诊断变压器绝缘老化的研究与应用

分析了影响油纸绝缘变压器绝缘老化的主要因素,阐述了介质的频域分析方法的原理,通过对1台500kV、7台220kV变压器的变频参数测试,以及实验室绝缘纸板聚合度的测试结果,验证了变频技术现场测试的可行性。总结出运行变压器绝缘老化状态与运行时间、最高负荷间的关系。     

糖分作为变压器固体绝缘老化判据的探索研究

针对通过检测变压器油中CO、CO2的体积分数或糠醛的质量浓度来判断变压器内固体绝缘老化程度仍难以及时诊断出变压器内部存在的潜伏性故障的问题,从固体绝缘材料主要成分纤维素的分解途径出发,理论上分析了利用糖分作为变压器固体绝缘老化判据的合理性;相关实验结果表明,变压器油中确实含有糖分物质,利用离子色谱仪分析检测,确定该糖分...     

国产高压XLPE电缆绝缆中允许杂质尺寸的试验研究及方法

电树枝是影响XLPE电缆长期老化性能的重要因素,而确定高压XLPE电缆绝缘层中允许的最大杂质尺寸对于保证其长期老化性能是很重要的。本文利用针电极模拟杂质对从国产220kVXLPE电缆绝缘中所取得的试样进行了相关试验,得到电树枝起始电场强度约为270kV/mm,而杂质尖端最小曲率半径约为10μm。通过计算得到对于220kVXLPE电缆,杂质的最大允许尺寸约为130μm。这一结果与国家标准规定的允许杂质尺寸125μm基本符合,这一试验方法可以用于高压XLPE电缆中允许杂质尺寸的研究。     

绝缘老化对定子温升的影响

叙述了一种根据运行经验和计算来研究绝缘老化对定子温升影响的方法,计算结果与发电机长期的运行和试验经验是一致的。     

基于偏最小二乘神经网络的大电机定子绝缘击穿电压混合预测方法

应用混合计算智能方法，进行大型发电机定子绝缘击穿电压预测以对其剩余寿命进行评估。为了解决在样本数较少及自变量间存在多重相关性时的击穿电压预测问题，文中通过将RBF神经网络和偏最小二乘(PLS)集成在一起，来计算PLS输入的外部模型权值，利用PLS方法提取变量成份来降低输入变量维数，这样消除了变量建模时的共线性，从而大大提高PLS的建模能力，同时利用RBF神经网络的非线性拟合能力来捕获变量投影空间的非线性关系。另外，在建模过程中对原始数据进行了中心化和压缩处理，以消除参数的量纲效应。大电机定子击穿电压预测试验结果表明：混合模型的预测结果明显优于传统的预测模型。