大功率高频高压变压器的试验及故障分析

为分析一台大功率高频高压变压器的故障原因,搭建了试验平台并对该故障变压器和同等规格的无故障变压器进行了空载试验和波形录制;采用电流波形比较法对比分析了试验波形以总结其波形特点;根据变压器的绝缘结构提出了考虑寄生参数的等效电路并给出简化工作电路。研究表明空载电流大是由分布电容引起,而非气隙异常导致。通过电流波形比较,得出高压线包(层、匝)间绝缘击穿的故障结论,与拆卸观察结果相符合。     

植物绝缘油纸匝间绝缘的电气性能研究

本研究搭建了匝间绝缘试验平台,并在雷电冲击电压、操作冲击电压和工频电压下开展了植物绝缘油纸绝缘和矿物绝缘油纸绝缘的耐压试验。结果表明：在工频电压下,植物油纸绝缘的击穿电压高于矿物油纸绝缘;在操作冲击电压下,植物油纸绝缘的击穿电压略高于矿物油纸绝缘;在负极性雷电冲击电压下,植物油纸绝缘的击穿电压略低于矿物油纸绝缘。考虑到不同规格导线匝间绝缘的击穿电压存在差异,为指导植物绝缘油变压器的匝间绝缘设计,基于试验结果,采用有限元法对矿物油纸匝间绝缘和植物油纸匝间绝缘的场强进行仿真计算,结果表明击穿电压下矿物油纸匝间绝缘的最大场强高于植物油纸匝间绝缘。     

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     

振荡操作冲击电压下变压器匝绝缘放电特性研究

本文中作者为研究振荡操作冲击电压下变压器匝绝缘放电特性,设计了匝绝缘等比例真型模型,搭建了匝绝缘击穿和局放试验平台,研究了匝绝缘在振荡操作冲击和双指数操作冲击电压下的击穿特性和局放特性.     

一例换流变压器匝间短路故障分析

介绍了一例在调试过程中出现的换流变压器绕组匝间绝缘故障导致的保护动作,直流系统退出运行案例。分析了换流变压器匝间短路故障过程,通过现场试验和解体分析,查找到绕组内部的故障点,指出可能是在运输和存放过程中因受潮导致变压器内部故障的发生,并对换流变压器交接试验和故障后油色谱诊断试验提出了改进建议。     

变压器纠结式绕组油道绝缘强度研究

针对目前高电压变压器的绝缘结构，利用电场模拟结果设计了简化油道绝缘模型，通过模型卷制，工艺处理，试验和数据的统计处理得到了各自的最小击穿电压，还介绍了复合介质电地原理，给出了许用场强与匝绝缘厚度及油道间的关系曲线，为高电压变压器绕组油道设计提供了基础数据。     

500 kV油浸式电力变压器内部绝缘击穿故障分析

分析一起500 kV油浸式电力变压器内部绝缘击穿故障.通过对故障变压器的油箱、高压套管及内部进行检查,并结合故障录波图进行分析,确定了放电主通道、放电诱发原因以及故障发生过程,认为变压器高压套管下均压球和铁轭之间油隙击穿是导致变压器发生爆炸的主要原因.根据故障原因制定了同类故障的防范措施,建议对采用类似设计的变压器进行整改.     

变压器寿命评估中的特征量分析

基于现场数据,借助回归分析和假设检验的方法,分析了电气数据、油色谱数据和油化实验数据特征量与变压器运行年限之间的关系。研究表明,吸收比、介质损耗、油击穿电压、氢烃含量等数据与变压器运行年限之间的关系很弱,主要反映变压器油的绝缘性能,能有效识别出变压器受潮等整体性的故障,但受滤油和换油的影响,不能有效反映变压器的剩余寿命;CO和CO_2气体含量与变压器运行年限严格相关,反映变压器固体绝缘状态,是变压器寿命预测的老化特征量,但是滤油或换油会造成碳氧化合物流失,准确确定变压器的寿命终点,还需借助其它手段综合分析。     

油中微水对变压器匝间放电的影响

为了研究微水对油纸绝缘匝间放电的影响,在实验室建立了匝间放电试验平台。模拟了变压器油微水体积分数为11×10-6和28.6×10-6的匝间放电,采用恒压法研究了从起始放电到绝缘击穿的整个过程,使用常规脉冲电流(CIC)测量方法检测局部放电的信息。对所采集的CIC信息进行了放电次数和平均放电量进行统计分析,可以将匝间放电划分为4个阶段:起始放电阶段、放电发展阶段、放电严重阶段和放电严重阶段。试验结果表明:1)微水体积分数为11×10-6的变压器油起始放电电压高于微水体积分数为28.6×10-6的变压器油;2)微水体积分数为11×10-6的变压器油与体积分数为28.6×10-6的变压器油相比,单位时间内的各阶段的放电次数和视在放电量前者小于后者;3)微水体积分数为11×10-6与28.6×10-6的变压器油相比,前者放电持续时间长,后者放电持续时间短。     

考虑绝缘老化和油色谱监测数据的变压器动态故障率模型

为深入研究变压器内部潜伏性故障率与绝缘老化的定量关系,提出考虑绝缘老化和油色谱监测数据的变压器动态故障率模型。文中首先分析绕组热点温度和绝缘纸含水量对绝缘老化的综合加速作用,并根据变压器绝缘寿命和状态转移速率的负相关关系,求出能够综合反映变压器健康状况和运行工况的时变状态转移速率。然后考虑变压器修复的影响,并基于马尔科夫状态转移过程,求出变压器运行在各状态下故障率的时域公式。最后与传统马尔科夫模型作比较,结果表明该文模型不但能够反映内部潜伏性故障的发展过程,而且可以量化维修对变压器故障率的影响,以此给变压器维修策略的选择与制定奠定科学的理论基础。     

变压器匝间短路故障的分析与处理

变压器在出口短路、匝间绝缘损坏、进水受潮等情况下极易发生匝间短路故障,如何根据试验情况进行判断分析,出现匝间短路故障后如何进行处理,应该得到重视。对变压器匝间短路进行了试验分析,提出了处理方法。     

非标准雷电冲击电压下油纸绝缘击穿特性

变压器实际遭受的雷电冲击电压的波前时间及持续时间变化范围很大,传播过程中的折反射还会造成雷电波的波形振荡。雷电侵入变压器绕组后会引起内部谐振,在匝间和饼间形成较高电位梯度,从而导致匝间和饼间的击穿事故。因此设计了油-隔板和匝间绝缘模型,研究了冲击电压波前时间、振荡频率对绝缘模型击穿特性的影响。结果表明:2种绝缘模型击穿电压均随波前时间的降低而增加,波前时间0.25μs陡前沿冲击电压下的U50%比标准雷电冲击下提高了10%~17%;对于匝间绝缘模型,其放电时延受绝缘层厚度和波前时间的影响显著,并且放电时延对波前时间的敏感度随着纸层层数的增加而升高;匝间绝缘模型能够耐受幅值比标准雷电冲击电压幅值更高的振荡雷电冲击电压,模型的U50%击穿电压随振荡频率增大而增大,振荡频率335 kHz时的U50%是标准雷电下的1.25倍;此外,当匝间绝缘模型中绝缘纸总厚度保持恒定时,绝缘纸层数的增加提高了绝缘模型的击穿强度。     

密封油内渗导致的转子匝间绝缘劣化诊断

密封油内渗导致转子匝间绝缘劣化,是转子匝间短路故障的主要原因之一。某台1 050 MW汽轮发电机在运行状态和极间电压试验均无异常的情况下,通过分析重复脉冲试验结果,判断转子绕组已存在由密封油内渗导致的转子匝间绝缘劣化问题;拔出转子护环,发现转子端部绕组区域存在大量密封油内渗现象,同时转子匝间绝缘未发生金属性短路;对匝间绝缘劣化的机理进行了阐述并给出了检修策略,以避免类似问题的再次发生。     

变压器匝间绝缘故障的分析

介绍了变压器匝间绝缘故障的起因和特点。阐述了诊断变压器匝间绝缘故障常用的绝缘油色谱分析和高压试验数据相结合的分析方法。结合实碌工作经验,提出了分析变压器匝间绝缘故障几点意见。     

复合电场下油纸（板）绝缘击穿特性及其数学模型

为研究油纸复合绝缘在复合电场下的击穿特性,以典型油-纸绝缘结构为主要研究对象,首先通过试验方法得到了典型油-纸绝缘在复合电场下的击穿特性;又根据等效电路模型得到仿真边界条件,对变压器油和绝缘纸板中的电场分布进行了仿真分析;然后,分别对变压器油和浸油纸板的击穿特性进行了测试。根据两种介质中电场的数学表达式,得到了电场E和交流百分含量η之间的关系,并将其电场分布图像与油、纸板的击穿场强进行了比对和分析,总结出油纸复合绝缘击穿电压随交流含量变化的数学表达式。据此,提出随交流含量变化两种介质中的电场强度改变和各自介电强度的差别是导致整体击穿电压呈现先升后降趋势的主要原因。     

匝间短路故障下电力变压器绕组的物理特征分析

电力变压器绕组匝间绝缘状态与其安全运行水平密切相关,揭示单匝短路故障时绕组的多物理场特征有利于获取匝间绝缘状态信息,以避免设备损坏事故的发生.针对在实际试验研究中变压器绕组单匝短路系列故障设置困难问题,采用ANSYS Electronics Desktop有限元仿真软件建立与实际变压器一致的"场-路"耦合模型,并导入W...     

变压器油工频电压击穿特性的统计研究

为更好地评价变压器油的绝缘性能,对不同水分含量下的变压器油进行了工频击穿测试,分别利用正态分布、耿贝尔分布和威布尔分布等统计方法对变压器油的击穿电压进行对比分析,研究不同的统计方法对评估变压器油绝缘性能的适用性。结果表明:大量的重复击穿试验会使变压器油中水分的形态发生变化,从而使得变压器油的击穿电压升高;三参数的威布尔分布能够较好地拟合不同水分含量下变压器油的击穿电压结果,并且位置参数为评价变压器油的绝缘性能提供了直观的依据。     

利用油色谱分析判断变压器故障及处理

1引言测量变压器油中溶解气体的含量可预测其内部故障,防止设备损坏和由于设备损坏而导致的电网大面积停电事故的发生。利用变压器油中溶解气体的色谱分析方法,可以在不停电情况下随时监测设备的运行状态,这对保障设备及电网的安全运行起到积极作用。在实际工作中,无论是变压器热故障还是电故障,最终都将导致绝缘介质裂解产生各种特征气体。通过对变压器油色谱跟踪分析,并结合运行工况状态,可判断故障产生原因,从而使电气试验和检修工作有的放矢。     

极寒条件下均温和梯度温度对变压器油击穿特性的影响

为探究极寒环境下实际变压器运行中绕组放热对变压器油击穿特性的影响,选择常用的45#变压器油作为研究对象,测量在极寒条件下不同温度变压器油的饱和含水量,并搭建低温环境击穿试验平台,在均温及梯度温度条件下测量变压器油的电气强度。结果表明：低温下变压器油的饱和含水量与温度之间的关系满足Arrhenius方程;低温下充分静置后,均温变压器油的电气强度在低温范围内均有一定幅度地提高,其中在电气强度极小值处即-10℃处提升最为明显,较静置前提升了51.5%;梯度温度变压器油的电气强度随温度的变化曲线和均温变压器油相似,整体呈“U”型分布,其电气强度极小值较均温变压器油并没有降低,反而略有提高,且达到电气强度极小值的温度也有所提高。     

电力变压器设计与计算(37)

正6.5.5变压器绕组纵绝缘的电气强度变压器绕组纵绝缘对于层式绕组而言,主要指层间绝缘和匝绝缘;对饼式绕组主要指油道绝缘和匝绝缘。尽管层间、油道和匝间是由变压器油、纸板和电缆纸构成,但由于处在不同特定情况,所以其纵绝缘的电气强度尽管与构成纵绝缘材料本身电气强度有关,但主要还是取决于纵绝缘本身的电气强度。层间、匝间及油道的绝缘强度是变压器纵绝缘结构设计的基础,然而要得到这方面的数据,需要进行大量基础性试验研究,要找出一定工艺条件下,在不同类型的电压作用下,层间、匝间及油道允许场强