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     

超高压变压器段间及匝间电场仿真分析

通过对一典型结构的500k V变压器高压绕组内屏线段匝间和段间电场进行详细分析,总结出了匝间及段间各处电场随匝绝缘厚度和油道尺寸的变化规律。     

油浸式电力变压器饼式绕组温升的影响因素分析

对油浸式电力变压器饼式绕组的油流流速及温度分布特征进行了研究,同时分析了水平油道宽度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。以1台容量为321.1 MV·A的油浸式换流变压器网侧绕组结构为原型,建立了绕组温升的物理计算模型。结合变压器设计原理设置不同的油道参数,计算了绕组油道油流流速以及温度的分布情况,分析了入口油流速度、水平油道宽度、饼式绕组分区数量以及导线匝间绝缘厚度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。结果表明:饼式绕组热点位置位于最后一个分区中心线饼附近;不同的入口油流流速、水平油道宽度及饼式绕组分区数将影响水平油道中的油流速度分布,进一步影响绕组的温度分布及热点温升;导线匝间绝缘厚度对油流速度分布没有影响,但对绕组的温升有一定的影响。     

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。     

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。     

大容量无角接绕组自耦变压器纵向绝缘结构分析计算

对三相五柱式没有平衡绕组(没有角接绕组)的YNa0联接组别的自耦变压器进行纵绝缘结构分析。针对自耦变压器自身结构特点,应用波过程及电场计算软件着重对高压线圈与调压线圈(不同结构)主纵绝缘结构进行计算,最终确定线圈形式、匝绝缘厚度、段间油道等结构参数,并对其绝缘弱点区域采取了绝缘加强措施,保证了绝缘结构的安全可靠。     

主变压器连续式绕组高压线圈端部的改进

概述目前国内运行二十年以上的主变压器,大部分是早期仿苏产品。其绕组为连续式线圈,该连续式绕组的高压线圈加强段为统包绝缘。由于运行年代已久,统包绝缘逐年膨胀,堵塞油道,影响散热,绝缘严重老化,造成匝间绝缘损坏,严重的使变压器损坏。为了解决这个问题,我们用十几饼纠结式线圈取代连续式绕组高压线圈上端部的十几饼线圈(包括屏蔽线圈),收到了很好的效果。     

SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析

针对碳化硅(SiC)逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析.首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组单匝线圈高频等效电路模型,提取电机绕组的高频分布参数,并基于场路耦合有限元方法建立Hairpin绕组的匝间电压计算模型;然后,得到SiC逆变器驱动下的绕组匝间绝缘电压应力,利用绕组匝间电压测试平台验证了模型与分析方法的正确性;最后,分析了不同匝间电压幅值、绝缘厚度、材料相对介电常数、匝间气隙长度等对气隙电场分布线的影响规律,以气隙电场分布线与Paschen曲线的关系为判据,给出了一种判断绕组绝缘是否发生放电的方法.     

绕组的匝间绝缘及其试验仪器

电机在运行中绕组绝缘承受工频电压,瞬时过电压,操作过电压和雷电过电压。这些电压分别或同时作用于电机的对地绝缘和匝间绝缘。匝间绝缘的介电强度远不如对地绝缘。匝间绝缘往往只是电磁线本身的绝缘。经过绕线、嵌线、整形等多种工艺的加工,使电磁线本身的绝缘强度有所下降,绕组的接触长度与绕组的匝长基本相同。所以出现的弱点概率较高。因此,匝间绝缘是电机绝缘中的薄弱环节。保证电机绕组合理的匝间绝缘强度对保证     

散嵌定子线圈匝间绝缘质量探讨

简要介绍了散嵌定子线圈制造过程中匝间绝缘质量控制方法,分析探讨了采用盐水针孔试验方法控制漆包绕组线、散嵌定子线圈匝间质量;采用漆包绕组线与绝缘树脂的兼容性试验来保证散嵌定子线圈匝间绝缘质量。     

基于有限元分析的配电变压器匝间绝缘劣化特征分析

电力变压器匝间绝缘状态与其安全运行水平密切相关,而在实际研究中由于不能通过真实试验验证和电路分析来预测其匝间绝缘劣化情况,这一直是影响变压器状态检修的技术瓶颈。因此,文中通过数值仿真方法重现配电变压器绕组匝间绝缘劣化过程,探讨匝间绝缘劣化过程中各参数的变化规律,以探究匝间绝缘状态诊断方法。文中首先采用Ansys Electronics Desktop有限元仿真软件建立与实际变压器结构参数一致的“场—路”耦合仿真模型,将配电变压器性能参数的仿真值、解析计算值以及试验值做对比,验证模型正确性。随后通过分析绕组匝间绝缘电阻逐渐减少时的短路环电流电压、漏磁场分布及绕组功率损耗等参数变化情况,仿真分析配电变压器匝间绝缘劣化过程中的物理特征,得出绝缘劣化和绝缘崩溃的临界电阻值及参数变化率与匝间绝缘状态的关系。研究结论可为配电变压器绕组匝间短路在线检测的研究提供理论依据,同时为匝间绝缘状态评估探求新的思路。     

电机定子绕组湿裂引起电机匝间的分析

电机定子绕组匝间是指电机同一相的线圈绕组匝之间的绝缘,由于绝缘结构和绝缘材料不同以及在绕线、嵌线、刮线接头、端部整形、绝缘浸漆、装配等工序中因操作工艺不当而引起不同程度的绝缘损伤并在绕组通电后产生短路的现象。绕组匝间短路将导致定子电流急剧增大,进而烧毁电机绕组。因此必须高度重视定子绕组匝间问题,及时查找原因,采取预防措施,避免事故发生。     

以礼河四级电站#2机转子绕组更新改造

鉴于出厂时制造工艺落后,机组轴承甩油及轴承油雾、粉尘进入等,致使转子绕组绝缘水平低下,危及运行安全.对转子绕组进行更新改造.采用日本三菱公司的先进工艺技术绕制带散热匝绕组,绝缘结构改用密闭整体式结构工艺,主绝缘材料采用美国杜邦公司上胶聚芳纤维纸(NOMEX),重新制作10只新线圈.     

变压器绝缘击穿试验的油色谱分析

根据油品质和绝缘故障类型以及故障部位和范围,结合油色谱分析其特性和发展规律对积累工程分析经验有重要意义。为此,在500 kV变压器油隙绝缘试验平台上,进行了均压球对油箱壁击穿试验;在变压器绕组匝绝缘试验平台上,进行了匝间击穿试验,并均对油色谱进行了采样和分析。根据国家标准,用三比值法和大卫三角形法分析了油品质状态与油色谱的关系;根据油裂解、油纸绝缘裂解温度与比值关系,估算故障温度;根据油裂解产气速率与温度的关系,估算故障面积。结果与实际现象基本吻合,表明所提方法可为变压器在不同绝缘状态下故障诊断及确定故障范围提供参考。     

电动机维修减少绕组尺寸的弊端

问：电动机维修时减少绕组尺寸是否可行？ 答：更换绕组时采取减少电动机绕组尺寸的方法，可节省漆包线．降低成本。且功率和温升与标准线圈尺寸的电机差别不大。但是嵌线过程中反复按压漆包线，会损伤槽口位置的绝缘垫纸．易发生接地故障。减少电动机绕组尺寸后使用过程中槽口部位容易发生接地故障、匝间短路和相间短路。     

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。     

油浸式电力变压器匝间故障早期的电热特性研究EI北大核心CSCD

油浸式电力变压器匝间绝缘的老化和劣化会造成匝间绝缘电阻减小,从而引起故障线圈上电流和产生热量增加。因此,研究变压器匝间故障早期的电热特性具有重要意义。该文分析匝间故障电阻对变压器等效电路和绕组损耗的影响,提出基于电磁、热–流体场耦合的变压器匝间故障模型。基于数字孪生(digital twin,DT)的理念,建立变压器的高保真仿真模型,通过传递变压器实体的结构、尺寸、材料参数等,实现对绕组电流和不同部件温度的准确模拟。采用此高保真仿真模型,研究高压绕组发生1%匝间故障的电热特性,结果表明低压绕组电流幅值仅增加2%,而顶层油温升高了9.4℃(25.7%),油箱外壳整体温度升高了10℃。在匝间故障早期阶段,顶层油温和油箱外壳温度的变化较绕组电流更为显著,因此,顶层油温、油箱外壳温度和绕组电流等电热特性参量可用于辨识早期故障。     

负序方向元件闭锁定子匝间短路保护的应用

1 定子匝间短路产生的原因 发电机在正常运行时,定子绕组由于电晕腐蚀、发热、机械振动以及机械磨损等因素的影响,匝间绝缘将会逐步老化。如一旦遭受雷电波或操作过电压的冲击,便会经受绝缘耐压考验。由于冲击电压波沿定子绕组的分布是不均匀的,且波头越陡,分布越不均匀,故会加速匝间绝缘急速老化,引发定子绕组部分匝间绝缘击穿;其后,在匝间电势作用下,短路绕组内将形成很大的短路环流。因此,定子绕组匝间短路是发电机不容忽视的一种严重故障形式。[第一段]     

冲击电压对高压交流电机定子绕组匝间绝缘的影响

阐述了冲击电压的峰值、波前时间、频率等因素对匝间绝缘的影响及其在绕组上的分布,同时介绍了匝间绝缘设计原则和匝间绝缘结构及其检验新规定.     

纳米粉末填充绝缘在变频电机中的电场均匀化效应

本文介绍了变频调速电机绝缘过早破坏的过程,应用有限元方法计算了变频电机绕组的匝间电场分布,研究了纳米粉末填充电磁线绝缘对变频电机绕组匝间电场分布的影响,分析了电晕放电所析出的纳米粉末粒子在不均匀电场中的自适应迁移过程,以及形成的粉末绝缘层对绕组匝间电场产生的均匀化效应及其对绝缘耐脉冲电晕破坏性能的影响。