电缆终端内绝缘带与绝缘油相容性试验研究

为解决电缆终端内绝缘带溶胀导致的渗漏油问题,以退运充油终端内以及未使用的同型号绝缘带、绝缘油为研究对象,基于运行要求设计了相容性试验,并进行了红外光谱、失重率、击穿电压等对比测试,分析了溶胀发生的原因以及防治措施。测试结果表明硫化不充分会导致橡胶材料更容易与聚异丁烯绝缘油反应,绝缘带与绝缘油加速热老化后绝缘带质量、绝缘油击穿性能均有明显降低。使用该批次橡胶绝缘带的电缆终端投运后,浸泡在绝缘油中的绝缘带溶胀甚至软化开裂,会导致密封失效发生渗漏油,同时绝缘油击穿性能下降,需尽快更换相应电缆终端。目前并无适用的电缆附件内材料相容性试验和高黏度绝缘油击穿电压测试方法标准,基于已开展的多组对比试验结果,明确了电缆终端内绝缘带与绝缘油相容性试验的关键参数和评价指标,提出适用于高黏度绝缘油的击穿电压测试方法,为同型号充油终端的检查和更换措施提供技术支持,避免了批次性故障的发生。     

植物绝缘油中含水量对其绝缘性能的影响

植物绝缘油不仅解决了矿物绝缘油在耐高温和环保方面的不足,而且具有良好的电气性能,是目前国际上重点研究的新型液体绝缘材料。绝缘油的含水量对其绝缘性能的影响极为显著。由于植物绝缘油的饱和含水量高于矿物绝缘油,为研究含水量对植物绝缘油绝缘性能的影响规律,分析了精炼处理后的菜籽绝缘油含水量对绝缘油的击穿电压的影响;采用介电谱测...     

正极性纳秒脉冲电压下天然酯绝缘油的击穿特性和发射光谱

天然酯绝缘油具有优异的电气绝缘性能,是油浸变压器和脉冲功率装置的良好绝缘介质。为了研究天然酯绝缘油在正极性ns脉冲电压下的绝缘特性,考察了针-针电极结构下针电极曲率半径、电极间距对天然酯绝缘油击穿电压的影响以及油中水分体积分数、油温与天然酯绝缘油击穿电压的关系。并利用发射光谱技术对天然酯绝缘油中放电特性进行了光谱诊断。实验结果表明:天然酯绝缘油击穿电压随电极间距的增大而升高,且相同电极间距下其击穿电压随针电极曲率半径的增大而升高;油温升高对天然酯绝缘油击穿电压影响不明显;随着水分体积分数增加,天然酯绝缘油、25号变压器油击穿电压均有所降低,但天然酯绝缘油击穿电压始终高于25号变压器油。天然酯绝缘油击穿发射光谱诊断表明:C原子在击穿过程中表现活跃,在光谱中观察到多条特征谱线;而H原子只发现了1条特征谱线。     

植物油与固体绝缘材料在电力变压器中的相容性研究

为了研究植物绝缘油与变压器绝缘纸材料的相容性,将变压器常用的9种不同类型的绝缘纸材料与植物绝缘油相结合,研究了植物绝缘油和绝缘纸在老化164 h后的性能变化。观察了绝缘纸和绝缘油在热老化实验前后的性能差异,并测试了这些不同油纸组合的运动黏度、水分含量、酸值、介电损耗系数、击穿电压和油的气相色谱分析。结果表明,植物绝缘油老化后,运动黏度没有较大变化,且植物绝缘油结构完整性和功能稳定性仍然良好。此外,植物绝缘油与22HCC丹尼森绝缘纸高度相容。相较于其他实验组,电绝缘纸板与植物绝缘油的相容性较差。热老化后,金属皱纹纸和层压纸板与植物绝缘油的击穿电压较低,两者之间的兼容性较差。这些发现为选择相容性好的绝缘材料和优化绝缘结构以确保植物基绝缘油变压器的安全稳定运行提供了依据。此外,研究结果有助于推广和应用植物绝缘油,促进可持续能源的发展。     

新型抗老化混合油-纸板绝缘热老化特性

为了促进混合绝缘油向变压器中推广应用,研究了可大规模批量化生产的新型抗老化混合绝缘油制备方法,并将该绝缘油与矿物油分别与绝缘纸板组成油纸绝缘进行130℃加速热老化实验,对比分析了其老化产物及介电、击穿特性。结果表明:新型混合绝缘油性能基本满足国标GB 2536—2011要求,并能延缓油纸绝缘的老化;不同老化时间新型混合绝缘油及其浸绝缘纸板的击穿电压大部分高于相应的矿物油及其浸绝缘纸板,老化初期两种绝缘纸板击穿电压随温度的升高逐渐降低,老化后期两种绝缘纸板击穿电压随着温度的升高先降低再升高;不同老化时间新型混合绝缘油及其浸绝缘纸板的介电常数和两者介电常数比高于相应的矿物油及其浸绝缘纸板,说明新型混合绝缘油提高了绝缘油和绝缘纸板电场分布均匀性,有利于变压器制造的小型化。     

变压器用新的不燃烧绝缘液体

绝缘油用来保持电气设备的绝缘,并将设备内部发生的热量,传导排放到设备外面,使其有效地工作.其特性好坏,对设备小型化,提高其可靠性等,将有很大的影响。对绝缘用的各种液体,要求其一般特性为: 对绝缘破坏性电压等电气特性良好;冷却特性好;物理、化学性能稳定,不易变质;发火燃烧危险性少;腐蚀性小等。适合上述要求,一般都系使用矿物质绝缘油.因其具有电气特性好,对设备维护性能高、价廉的优点,但可燃性是其最大弱点。最近,开发了弥补此弱点并具有良好绝缘     

绝缘文摘与专利

110kV线路绝缘子闪络的原因分析及防范措施;电气绝缘性能的综合检测系统及运用;变压器绝缘材料残余含水量测量研究;绝缘油击穿电压试验的研究;有机绝缘材料电晕老化测试系统的研制;复合绝缘子防污与运行检修.     

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。     

绝缘文摘与专利

纳米绝缘油交流击穿特性分析/王林;周利军;李先浪;等/高压电器,2012(10)研究了纳米绝缘油的制备方法,并对不同质量分数纳米粒子的绝缘油进行了交流击穿电压实验。研究结果表明,适当质量分数的纳米粒子能有效地改善绝缘油的交流击穿特性。应     

不同含水量油纸绝缘的交直流空间电荷特性研究

换流变压器在正常运行过程中,水分会导致油纸绝缘电气性能下降并加速其老化,导致寿命下降和绝缘击穿。为研究水分对油纸绝缘交直流复合电压下空间电荷特性与击穿特性的影响,制备不同含水量的油纸绝缘试样,利用交直流复合电压下空间电荷测量系统,得到了交流、直流及交直流复合电压形式下水分含量对油纸绝缘空间电荷特性的影响规律,同时研究了不同水分含量试样在不同电压类型下的击穿特性。结果表明：交直流复合电压下油纸绝缘中的电场畸变率大于直流和交流电压下的电场畸变率;随着直流分量的增加,较高含水量试样的电气强度增加幅度明显低于较低含水量试样,低含水量试样的电气强度受直流电压分量影响而高于高含水量试样。     

气体绝缘开关设备电缆终端绝缘硅油老化问题试验研究

气体绝缘开关设备(GIS)高压充油电缆终端绝缘硅油随运行时间的增加会逐渐老化,从而造成电缆终端的绝缘性能大大降低。为了进行硅油老化状态的判定,首先研究了热老化对硅油电气性能的影响,然后采用针板电极对硅油进行了放电老化试验,通过不同放电形式下击穿电压、介质损耗角正切(简称介损值)、体积电阻率等电气参数的变化规律以及MALDI-TOF质谱分析的结果来评价硅油的老化状态。综合以上分析,证明了单纯的热老化对硅油电气性能的影响较小且非常缓慢,并且初步形成了硅油老化状态的评价标准:若击穿电压U≥40 kV,介损值tanδ≤0.6%,体积电阻率ρ≥5×1012Ω·m,质谱分析表明没有明显低分子量聚硅氧烷生成,则硅油处于轻微老化状态;若击穿电压U为30~35 kV,介损值tanδ为1%~1.5%,体积电阻率ρ为1011~1012Ω·m,质谱分析表明分子量在1 400~2 400范围内时出现稳定间隔吸收峰,则硅油处于中度老化状态;若击穿电压U≤25 kV,介损值tanδ≥5%,体积电阻率ρ≤1010Ω·m,质谱分析表明分子量在550~750甚至更低范围内时出现稳定间隔吸收峰,则硅油处于严重老化状态。     

天然酯-纸绝缘与矿物油-纸绝缘的热老化及工频击穿特性对比

天然酯具有良好的电气、抗老化和环保等优越性能,被认为是矿物绝缘油的良好替代品。研究天然酯-纸绝缘的热老化产物生成规律和工频击穿特性,对于确保天然酯在变压器中的安全应用具有重要的理论和实际意义。为此,以天然酯和矿物油分别与普通绝缘纸组成油纸绝缘试品,在110°C和130°C下分别进行了加速热老化试验,对比分析了两种绝缘组合的老化产物生成规律和工频击穿特性。结果表明:在老化过程中天然酯中水分质量分数比矿物油高1个数量级;130°C老化时天然酯浸纸的水分质量分数高于矿物油浸纸,110°C时却相反;两种油的酸值随老化时间增加均增大,老化温度越高酸值越大,且天然酯酸值高于矿物油,110°C时天然酯浸纸中酸值也高于矿物油浸纸;虽然在热老化过程中,天然酯及其油浸纸的水分、酸值要高于矿物油及其油浸纸,但天然酯-纸绝缘比矿物油-纸绝缘具有更高的工频击穿电压。     

植物绝缘油浸纸板电气性能的研究

绿色环保型植物绝缘油越来越受到人们的重视,国外已经做到420 k V/300 MVA植物油变压器,而国内植物油变压器制造才刚刚起步,到目前为止还没有商品化植物油变压器。因此研究植物绝缘油浸纸板最基本的电气性能具有非常重要的意义。为掌握水分和温度对植物绝缘油浸纸板电气性能的影响,文中制备了不同含水量的植物绝缘油和矿物绝缘油浸纸板试样,并对比研究了它们在常温下的交流击穿特性,以及体积电阻率、损耗因数和相对介电常数随温度和水分的变化规律。研究结果表明,油浸纸板的电气性能在含水量超过4%时急剧下降,同等水分下植物绝缘油浸纸板的击穿场强高于矿物绝缘油浸纸板。文中的研究对植物绝缘油的应用具有重要的参考意义。     

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。     

油中碳颗粒对交直流复合电压下绝缘油击穿特性的影响

通过搭建交直流复合加压实验平台,测试了不同碳颗粒浓度、粒径与电压类型(交流、直流与交直流复合电压)下绝缘油击穿电压的变化情况,分析了绝缘油中碳颗粒以及外施电压类型对绝缘油击穿特性的影响规律。结果表明:含碳颗粒绝缘油的击穿电压近似符合Weibull分布;外施电压类型对绝缘油击穿电压影响明显,绝缘油击穿电压按交流电压、交直流复合电压、直流电压顺序逐渐降低;随着绝缘油中碳颗粒浓度与粒径的增加,绝缘油的击穿电压逐渐降低;分析表明碳颗粒在绝缘油中形成碳颗粒小桥是影响绝缘油击穿电压变化的关键因素。     

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。     

绝缘油中悬移微粒放电特性实验平台构建

为了掌握液体绝缘介质在流动状态下的放电机理和耐受特性,完善流动液体介质的放电理论,构建了模拟不同流速与温度、不同杂质与含量的流动液体绝缘介质放电特性实验研究平台,并详细介绍了实验平台工作原理和参数选取。设计的综合实验平台能够模拟绝缘油中各种悬移微粒杂质所产生的局部放电,研究工程纯流动液体绝缘介质的耐受特性及影响因素,获取不同实验电压、油流速度和油温等情况下的各种放电信息。初步实验结果表明:绝缘油的绝缘性能随着流速增加而提高,随着油温增加而提高;流动状态下绝缘油的击穿电压比静止状态下的绝缘油平均高出3~5 kV,气泡含量的增加会导致绝缘油耐受特性的下降,击穿电压在实验范围内下降12 kV左右。该平台为最终建立流动状态下工程纯液体绝缘介质的放电理论奠定了综合实验基础。     

水分对换流变压器油纸绝缘电气强度与机械强度的影响

为分析换流变压器内部油纸绝缘含水量的变化规律,搭建了油纸绝缘电气强度与力学性能测试平台,研究了不同水分含量下油纸绝缘材料的电气性能与力学性能的变化情况,分析了不同水分含量与电压类型作用下油纸绝缘击穿特性的变化规律,并通过分子模拟仿真的方式分析了水分增加引起油纸绝缘内部氢键的变化差异,得到了水分导致油纸绝缘力学性能变化的机理。结果表明:随着油纸绝缘中水分含量的增加,直流电压下的击穿电压降幅更加明显,同时也会导致机械强度的降低。     

纳米绝缘油交流击穿特性分析

绝缘油填充于各型变压器、电力电容器等充油电力设备中,起绝缘、导热、灭弧等作用,在电力系统中有着广泛地应用。随着输电电压等级的不断提高,对绝缘油提出了更高的要求,因此提高绝缘油性能,对中国特高压发展具有重要意义。由于纳米粒子的尺寸效应,传统的小桥击穿理论可能将不再适用,为改善绝缘油的性能提供了新的途径。笔者研究了纳米绝缘油的制备方法,并对不同质量分数纳米粒子的绝缘油进行了交流击穿电压实验。研究结果表明,适当质量分数的纳米粒子能有效地改善绝缘油的交流击穿特性。应用纳米粒子球形介质极化模型,计算了粒子表面产生的势阱,并指出了纳米粒子改善绝缘油击穿特性和添加纳米粒子过多导致绝缘油的击穿性能降低的原因。     

特高压换流变压器油纸绝缘交直流击穿特性及选型

作为特高压直流系统的核心设备,特高压换流变压器的国产化对我国特高压直流技术的发展具有重要的推动作用。针对特高压换流变压器的实际运行工况,基于不同油纸组合交直流击穿特性,对其油纸选型进行研究。试验结果表明:绝缘油的击穿电压随交流分量的降低而缓慢下降;油纸绝缘的击穿场强随着交流分量的降低而快速上升;油纸绝缘的性能主要由绝缘纸决定,绝缘油对油纸绝缘强度影响较小。从特高压换流变压器网侧与阀侧出发,同时考虑交流、直流电压在油纸复合绝缘中的分布特点,分析油纸选型需要考虑的因素,根据实验结果,最终得到KI-50X绝缘油与魏德曼DPE绝缘纸为最佳油纸组合。研究结果可为特高压换流变压器的制造提供相关数据参考。