三种酯类绝缘油低能放电故障下产气特性研究

为研究酯类绝缘油在变压器故障条件下的产气特性,通过选取3种酯类绝缘油包括单酯、天然酯、合成酯绝缘油,分析其在模拟低能放电条件下的产气特性。结果表明：酯类绝缘油在低能放电条件下,氢气的产出比例较高,乙炔的产出量远低于矿物绝缘油的乙炔产出量,尤其是合成酯的乙炔产出量最低。单酯及天然酯绝缘油的低能放电可通过三比值法、大卫三角形法及大卫五边形法判定,合成酯的低能放电可用大卫三角法进行判定。     

天然酯绝缘油在变压器中的应用研究与探讨

本文分析了天然酯绝缘油的基本特性,介绍了一台采用天然酯绝缘油的110 kV油浸式变压器在电气结构设计、绝缘油工艺处理等方面的基础研究结果,并与同等级的矿物绝缘油变压器进行对比,对天然酯绝缘油在电力变压器中的应用进行了探讨。结果表明：当天然酯绝缘油应用于110 kV及以下电压的变压器时,电气结构设计原则可参照矿物绝缘油变压器标准。使用天然酯绝缘油时绝缘件的浸渍处理和密封胶垫的选用与使用矿物绝缘油时有较大差异。天然酯绝缘油在贮存与运输过程中要避免与空气接触,防止氧化。天然酯绝缘油的运动黏度对变压器的温升影响明显,结构设计时要进行相应地修正。基于天然酯绝缘油的优异特性,其在电力变压器领域具有广阔的应用前景。     

天然酯绝缘油与矿物绝缘油混合特性

在天然酯绝缘油的众多应用场景中,使用天然酯绝缘油更换矿物绝缘油对在役老旧变压器进行延寿的技术在国内外受到广泛关注。换油过程中变压器中的残余矿物绝缘油不可避免地会与新添加的天然酯绝缘油混合。本研究将天然酯按体积分数 0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100% 与矿物绝缘油混合,...     

正极性雷电冲击电压下天然酯绝缘油油纸沿面流注动态变化规律研究

油纸绝缘复合电介质沿面放电是电力设备内绝缘的研究基础,其在雷电冲击电压下的绝缘特性是变压器绝缘设计的重要参数之一。为了获得油纸沿面流注传播与消散过程中电学、空间电荷分布演化规律及其关联关系,以交界面平行于施加电场方向的油纸系统为研究对象,通过构建适用于绝缘油油纸沿面流注动态变化特性的试验观测系统,可同步获得正极性雷电冲击电压下流注传播和消散过程中的电压、放电电流和放电通道流注阴影图像。利用该平台还测量了油纸沿面正极性雷电冲击击穿电压。试验结果表明,在正极性雷电冲击电压下天然酯绝缘油油纸绝缘相对介电常数差异并不会促进油纸沿面流注的传播过程,而粘度对于油纸沿面流注侧向分支影响显著。粘度越低,空间电荷在迁移过程中所受到的阻力越小,流注头部空间电荷在受到表面电荷的斥力后越容易往油中扩散,空间电荷在绝缘油中所形成的空间电场使得油纸沿面流注的主分支能够在绝缘油中传播,增加了油纸沿面流注传播距离,从而使低粘度天然酯绝缘油油纸沿面正极性雷电冲击击穿电压略高于其纯油击穿电压。     

天然酯绝缘油改性的研究进展

天然酯绝缘油具有较高的燃点和闪点、优异的天然降解能力和良好的绝缘性能,是矿物绝缘油的绿色替代品.由于其自身的理化特性,将其应用于变电设备还面临着很多挑战.本文综述了天然酯绝缘油的制备工艺,结合天然酯绝缘油的不足之处,从添加剂改性、混合改性、纳米改性及化学改性等方面阐述了天然酯绝缘油的研究成果,并对未来的研究方向进行了展望.     

高频电压下油纸绝缘系统的局部放电及产气特性研究

高频变压器在提升电能传输效率的同时,也会加速油纸绝缘系统缺陷的劣化进程。为研究油纸绝缘系统在高频电压下的劣化特性,采用柱板模型模拟油纸绝缘的沿面放电缺陷,搭建高频局部放电试验平台,在10、20、30 k Hz电压下采用恒压法进行多组局部放电试验。利用摄像机和罗氏线圈分别记录试验现象和放电信号,分析高频电压下局部放电图谱和产气特性,并与工频局部放电试验的结果进行对比。结果表明:随着频率的提高,油纸绝缘系统的局部放电起始电压显著降低,单位时间内关键气体的产气量明显提高;但在高频电压下,绝缘油的劣化比绝缘纸板的劣化更为严重,因此提高了关键气体中H2的比例。由于空间电荷效应,放电相位集中于电压极性反转相位附近,且高频电压下的放电相位比工频电压下的放电相位宽;同时,在高频电压下,电压的上升速率、单周波内的有效放电时延受到频率的影响,使单周波内的平均放电幅值、平均放电次数在20 k Hz附近出现极大值。     

天然酯绝缘油电力变压器绝缘油与绝缘漆材料相容性研究

天然酯绝缘油变压器具有绿色环保、过载能力强等优势,是高压大容量电力变压器的重要发展方向,其中绝缘油与绝缘漆材料的相容性对变压器设计与运维具有重要影响。本文对天然酯绝缘油-绝缘漆材料开展热老化试验,研究天然酯绝缘油与6种电力变压器常用绝缘漆的相容性,观察并分析热老化前后天然酯绝缘油的运动黏度、水分含量、酸值、介质损耗、击穿电压以及气相色谱等特性的变化。结果表明：热老化后绝缘漆片的结构完整性和功能稳定性保持良好;除运动黏度外,热老化后天然酯绝缘油的理化与电气特性均有所改变,但未出现明显劣化;油中溶解气体含量在热老化后增加明显,气相色谱结果显示油-漆的相容性良好。     

十二烷基苯绝缘油电故障下产气规律研究

十二烷基苯(DDB)是一种广泛应用于自容式高压充油电缆及其附件的弱极性电介质材料.选取国产十二烷基苯绝缘油为研究对象,测试其理化性能和电气性能;建立模拟油中不同电故障类型的试验系统,研究油中工频击穿和油纸沿面闪络两种电故障下十二烷基苯绝缘油的产气特性.结果表明:十二烷基苯绝缘油的理化性能和电气性能优异;在两种电故障下,H2和C2H2是其特征气体.由矿物油的溶解气体分析(DGA)技术可知,IEC三比值法适用于十二烷基苯绝缘油的故障类型诊断,而杜威三角法不适用.     

天然酯绝缘油中溶解气体研究现状

天然酯绝缘油是一种高燃点的环保液体电介质,主要应用于变压器等电力设备中。油中溶解气体分析(DGA)是变压器故障诊断最有效的方式之一。关于天然酯绝缘油的油中溶解气体监测目前已有一定的研究成果,本文对天然酯绝缘油在油中溶解气体方面的研究进展进行了总体介绍,指出了天然酯绝缘油在未来应用中应注意的关键问题。     

天然酯绝缘油变压器防火性能试验

本文中作者对天然酯绝缘油和矿物绝缘油的闪点、燃点、爆炸极限、金属热表面和燃烧盘试验等防火性能进行了对比,并提出了防火性应用建议。     

天然酯绝缘油加速热老化时油中溶解气体研究

对3种不同微水含量的FR3?型天然酯绝缘油试样进行加速热老化试验,并与同等条件下的矿物绝缘油进行老化对比试验,分析两种油中溶解气体随老化时间的变化情况。结果表明:在同等条件下,天然酯绝缘油老化过程产生气体的速率和含量均远高于矿物油的;微水含量为50~2μL/L时,微水含量的差异对老化产气的影响可忽略;绝缘油表面氧气氛围的存在对天然酯老化产气的影响比较大,有氧气存在时,相同老化时间内油中溶解的氢气、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯的含量均升高,而一氧化碳含量则降低。     

天然酯绝缘油-纸界面的多分支流注放电仿真

油纸界面的局部放电是油浸式变压器中油纸绝缘失效的主要原因之一。本文在多分支流注放电数值模型基础上通过进一步考虑油纸界面的电荷输运特性,构建了油纸绝缘系统中的多分支流注放电模型,并利用有限元法分别对天然酯绝缘油/纸介电常数配比、针电极与纸板的间距影响下的沿面放电特性进行了研究。结果表明,针电极与纸板的间距及油/纸介电常数配比均会显著影响流注分支;针电极与纸板的间距越小,油纸界面处的流注分支间的抑制越明显,油纸界面的流注对z-轴流注的影响更显著;当绝缘油介电常数相比纸板大时,流注在油中的发展和分支更为显著,反之则流注更易沿纸板表面发展及在油纸界面聚集电荷。     

110 kV环保型天然酯绝缘油变压器绕组的温度场分析

油浸式电力变压器是电网系统重要的电力设备之一,其冷却介质以绝缘油为主。目前,矿物绝缘油的应用较为广泛,但存在不易降解、泄漏后危害环境等缺点。天然酯作为一种新型变压器用绝缘油,能够避免上述问题,同时带来更为优异的电气性能,是一种更为理想的绝缘冷却介质。然而天然酯绝缘油与矿物绝缘油在机械特性及电气特性上存在较大差异,其对变压器结构设计及绕组散热的影响仍有待深入研究。文中以一台110 kV电压等级的天然酯绝缘油变压器为研究对象,基于有限元方法对变压器绕组的温度场分布进行计算。在此基础上进一步分析了天然酯与矿物油对变压器绕组散热的影响,为大容量天然酯绝缘油变压器的设计提供了有益的参考。     

酯类绝缘油在直流电压下的击穿特性研究

本文对比研究了酯类绝缘油及矿物绝缘油在中小间隙下极不均匀场中的正负极性直流击穿电压,并与雷电击穿电压进行对比分析。结果表明：酯类绝缘油的直流击穿电压低于矿物绝缘油,负极性直流击穿电压在小间隙下低于雷电击穿电压,但在中间隙下高于雷电击穿电压。     

极性反转条件下油纸界面电荷对沿面闪络电压的影响

高压直流输电系统出现潮流反转时,换流变压器的油纸绝缘会承受极性反转电压,容易造成绝缘失效.基于油纸沿面绝缘结构的极性反转闪络试验平台,研究了油纸界面电荷对沿面闪络电压的影响以及直流极性反转条件下油纸绝缘沿面闪络电压与单极性直流电压下沿面闪络电压的差别,并分析了油纸绝缘沿面放电针板电极模型的界面电荷在极性反转条件下对油纸绝缘沿面闪络电压的影响,发现油纸积聚的界面电荷密度越大极性反转时发生沿面闪络的电压越低.     

浅谈天然酯绝缘油配变不同绝缘系统应用

本文作者根据变压器绝缘系统耐热等级不同,提出并分析了各耐热等级下变压器绝缘材料变化方案.通过各耐热等级下绝缘系统设计分析,提出了天然酯绝缘油变压器的设计方向及设计改进措施.     

棕榈油脂肪酸酯绝缘油变压器的特性分析

对比分析了棕榈油脂肪酸酯绝缘油、矿物绝缘油、植物绝缘油的基本参数及其绝缘模型试样的局部放电起始电压,采用有限元分析软件分析了3种绝缘油中变压器绕组的温升特性。结果表明:棕榈油脂肪酸酯绝缘油的理化、电气特性均可满足较高电压等级电力变压器的要求,而且其运动黏度低,介电常数高,可以实现变压器的小型化设计;棕榈油脂肪酸酯绝缘油中绝缘模型试样的局部放电起始电压高于矿物绝缘油中绝缘模型试样;应用棕榈油脂肪酸酯绝缘油的变压器温升特性优于传统矿物油变压器。     

数值仿真分析在500kV天然酯绝缘油电力变压器热点温升研究中的应用

本文笔者对500kV天然酯绝缘油与矿物油变压器进行数值模拟,通过施加与温度变化密切相关的绝缘油物理参数,对天然酯绝缘油与矿物油的油流温升进行了对比。计算发现不同冷却介质下绕组热点温升位置不同,后期通过温升试验进行了验证。