基于匝间过电压试验的干式空心电抗器绝缘缺陷诊断分析

本文中作者介绍了一起干式空心电抗器故障,测试了同批次干抗的匝间绝缘状况,确定了匝间绝缘缺陷的位置和原因,提出了一种查找干抗匝间绝缘缺陷的方法。     

局部放电条件下干式空心电抗器匝间绝缘的电老化特性研究

为研究干式空心电抗器匝间绝缘的电老化规律,进行了干式空心电抗器匝间绝缘模型试样的起始局部放电电压及击穿试验。采用恒定电压法及阶梯电压法进行了局部放电发生后干式空心电抗器匝间绝缘的电老化寿命试验,求得两种老化方式下的电老化反幂寿命方程。分析并试验验证了两个寿命方程存在差别的原因,并修正了局部放电发生后恒定电压下干式空心电抗器匝间绝缘模型试样的电老化反幂寿命方程。研究结果表明:发生局部放电时,干式空心电抗器匝间绝缘的电老化规律不符合反幂寿命模型,耐压寿命指数N及常数C随着试验电压的升高而增大;各种过电压下可能出现的局部放电对干式空心电抗器匝间绝缘材料的危害很大,可以通过改进制造工艺提高起始局部放电电压、选用耐局部放电能力强的绝缘材料作为匝间绝缘或者加装过电压抑制装置限制过电压幅值等方法延长干式空心电抗器匝间绝缘的使用寿命。     

湿热老化对电抗器匝间过电压耐受特性的影响

在干式空心电抗器的服役过程当中,水分有可能会大量地侵入包封并造成包封内绝缘的严重湿热老化而发生电抗器事故。但是目前对电抗器湿热老化并最终导致起火故障的详细过程和机理没有进行深入研究。由于湿热老化材料耐击穿性能下降,匝间绝缘在过电压的作用下有可能被击穿形成永久的匝间短路通路而发生故障,文中探讨这种短路故障发生的可能性,研究匝间过电压对匝间绝缘的影响。首先分析电抗器端口可能出现的最大过电压,然后利用链形回路计算电抗器在运行过程中可能遭受的最大匝间过电压,最后利用只包含两匝线圈的简易电抗器模型研究匝间过电压造成匝间绝缘故障的风险;结果表明：虽然电抗器在遭受过电压冲击时匝间绝缘有可能承受较大的过电压,但即使匝间绝缘已老化严重,过电压也不易将匝间绝缘击穿造成短路故障。     

投切过电压累积作用下干式空心电抗器匝间绝缘局部放电特性

为研究投切干式空心电抗器过程中产生的指数衰减振荡过电压对匝间绝缘的影响,制作了模拟实际干式空心电抗器匝间绝缘结构的试样模型,搭建了指数衰减振荡过电压试验平台和局部放电测试平台,研究投切过电压累积作用下匝间绝缘局部放电特性参数的变化规律并进行验证性试验。结果表明:投切过电压导致干式空心电抗器匝间绝缘强度大幅下降,应减少投切次数或采取措施限制投切过电压幅值;综合多个局部放电特征参数的变化规律可以表征过电压累积作用导致匝间绝缘老化的程度;过电压作用下发生的局部放电是导致匝间绝缘老化的主要原因之一。通过提高匝间绝缘局部放电起始电压的方法增强绝缘,为电抗器改进制造工艺提供参考。     

35kV干式空心并联电抗器匝间绝缘试验技术

近年来,电网系统内频发35 kV大容量干式并抗故障,结合历次试验数据、保护动作信息及现场解体情况综合来看,故障主要原因为内部匝间绝缘受损或匝间绝缘材料不满足要求。本文从干式并抗结构原理和日常运维措施入手,分析了目前市场主流的匝间耐压检测方法的缺点,提出一种综合诊断干式并抗匝间绝缘性能的方法。     

高压电动机定子绕组匝间绝缘方法

为解决高压电动机定子绕组匝间绝缘薄弱的问题,分析了高压电动机定子绕组故障的原因,提出了提高定子绕组匝间绝缘性能的理论依据,研究了用聚酰亚胺薄膜绕包电磁线以提高匝间绝缘击穿强度及抗褶裂的方法,用试验数据证明了此方法的有效性和可操作性,并应用于实际工程。     

变压器绕组匝绝缘的击穿放电试验研究

正1引言油纸绝缘电力变压器在长期运行中,受电、热、机械、杂质等的长期作用,匝绝缘慢慢发生物理及化学变化,趋于老化、脆裂,绝缘强度及机械强度都下降。本文中笔者研究了匝间绝缘在不同状态下的局部放电发展过程及击穿电压分布,为变压器的安全运行提供参考。2试验研究2.1全比例匝绝缘试验平台依据500k V产品的结构特点及匝间绝缘类型,制作变压器匝绝缘全比例模型试验平台。如图1所     

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。     

干式空心电抗器包封受潮对绝缘的影响研究

包封受潮是导致干式空心电抗器匝间绝缘失效的重要诱因,文中通过对故障退运电抗器的解剖分析以及匝间绝缘材料的湿热老化试验,研究包封受潮对干式空心电抗器匝间绝缘的破坏作用。首先,解剖了一台南方地区故障退运的电抗器,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、断裂拉伸试验等对样品的理化性能进行分析,推断受潮后包封内部绝缘的变化过程;然后,进一步对作为匝间绝缘材料的PET聚酯薄膜进行了湿热老化试验,研究了其在不同湿度老化条件下击穿场强、断裂伸长率的变化。研究表明:干式空心电抗器有可能严重受潮,受潮将导致包封内部各绝缘材料的水解,其中聚酯薄膜的耐水解性能很差,极易由于严重水解而导致机械强度的大幅下降甚至完全脆化,并在包封内部应力的作用下破裂从而导致匝间绝缘受损,所以有必要采取措施防止包封受潮并降低包封受潮对匝间绝缘的破坏。     

低压穿越工况对大型DFIG绕组绝缘老化的影响*

为了研究低压穿越对1.5 MW双馈感应式风力发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)绝缘老化的影响和使绕组绝缘性能降低的因素,文章对电老化、热老化和机械应力老化模型进行分析。综合PSCAD和Ansoft仿真得到的低压穿越过程中电流、电压、转速等物理量的变化,以及不同低穿程度下发电机铁耗和铜耗反映出的铁芯和绕组的生热情况,利用老化模型判断低压穿越对绕组的绝缘性能产生的影响,进而分析其对匝间短路的影响。分析结果表明,低压穿越会对绕组绝缘性能产生恶劣影响,极有可能造成发电机匝间短路故障或者使故障恶化。