低压电机绝缘结构整机快速评定试验的研究

本文提出并讨论了用于分析绝缘结构整机多因子评定试验的物理模型。通过该模型,建立了老化速度方程和寿命方程,并得到在整机寿命试验中合理施加多因素试验条件的技术关键。本文再利用老化量换算关系,引出了用“步进法”进行的整机快速评定寿命试验。与同种试样电机的整机常规法寿命试验的结果相比较。具有良好的一致性,证实了开展整机快速评定试验研究的可行性,显示了步进法在今后正确、快速预测电机绝缘结构正常运行寿命的能力。     

交联聚乙烯电缆热老化与电树枝化相关性研究

热老化过程不但会影响交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘的物理化学性能,还对绝缘内电树的产生与生长有着一定的影响。研究了热老化后XLPE电缆绝缘中的电树行为．探讨XLPE电缆绝缘中电树枝过程与材料热老化的关系。采用带循环通风的热老化箱对XLPE电缆绝缘进行3个温度等级的热老化实验：采用针板结构电极进行电树枝实验,并利用数码显微镜观察电树枝的产生和发展情况;利用差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外光谱分析（FTIR）测试了不同温度热老化下XLPE电缆绝缘的物理化学性能;最后探讨了几种不同结构电树枝的生长机理．认为热老化并没有加速电树枝的生长．反而有一定的抑制作用．     

基于极化-去极化电流法的实际变压器油纸绝缘老化状态的现场评估

为了研究极化-去极化电流法(PDC)对变压器油纸绝缘老化的现场诊断效果以及适用于现场诊断的老化特征参量,使用极化-去极化电流测试装置在现场条件下对多个存在不同老化问题的变压器进行了诊断。通过从极化-去极化电流中提取出的老化特征参量对各变压器的绝缘老化状态进行分析,并与现有的变压器绝缘诊断手段的测试结果进行对比。结果表明:PDC方法能够有效应用于现场变压器油纸绝缘老化状态的评估,提取出的综合电导率、绝缘油电导率以及低频介质损耗因数3个老化特征参量可以从不同方面反映变压器绝缘的老化情况,且结果与变压器绝缘电阻测试、绝缘油试验以及绝缘油介质损耗因数测试结果相符。     

温度对变压器用油纸绝缘老化的频域介质响应的试验研究

变压器是电网安全运行中最关键的设备之一,由内绝缘(油纸绝缘)问题引发的变压器故障占变压器事故重要部分。目前用于诊断变压器油纸绝缘状态的方法尚存在各自的不足之处,故研究通过无损的诊断方法获取表征油纸绝缘老化状态的特征量,为评估变压器油纸绝缘老化状态提供准确且有价值的参考,无疑具有重要意义。基于频域介质响应的频域谱法是一种诊断电力变压器绝缘老化状态的非破坏性方法,笔者首先通过模拟变压器实际生产流程,制作变压器油纸绝缘试品,并对油纸绝缘试品进行加速热老化试验,得到不同老化程度的油纸绝缘试品。通过频域谱测试并分析了温度对油纸绝缘试品的频域介电特征量变化规律,运用电介质极化理论对测试结果进行了分析,为频域谱技术用于实际变压器油纸绝缘老化状态的无损诊断提供技术积累。结果表明:测量温度对频域谱诊断油纸绝缘老化状态影响显著,采用频温平移因子可以将任意测量温度下的频域谱曲线归算到同一参考温度,解决了测量温度对FDS测试结果的影响。初步研究结果表明,经过频温修正后的FDS能用于不同温度下的变压器油纸绝缘老化的评估。     

油纸绝缘老化评估的Davidson-Cole模型参数提取方法

针对目前变压器油纸绝缘老化状态评估中的纸板聚合度测定破坏性取样、介电响应法测量没有定量判据等问题,提出一种基于Davidson-Cole模型的现场绝缘老化状态定量评估方法。首先仿真研究Davidson-Cole模型参数提取方法,借助现场测量的去极化电流数据,计算出油纸绝缘等值电路参数与频域复介电常数,并利用所得数据绘制Davidson-Cole图,采用多变量最小二乘拟合方法得出松弛时间、介电常数变化量等Davidson-Cole模型参量。实验研究了油纸绝缘不同老化程度的Davidson-Cole模型,采用非线性拟合方法对其老化状态进行Davidson-Cole模型参量提取并分析参数变化,研究结果表明,模型参数与老化程度有直接关系,仿真结果与实验结果一致,对变压器油纸绝缘老化状态评估有参考价值。     

油纸复合绝缘热老化及水分影响机理的反应分子动力学模拟

高温和水分是导致变压器油纸绝缘劣化的主要因素,对其劣化机理进行分析具有重要意义。该文建立油纸复合绝缘的分子模型,利用反应力场(ReaxFF)模拟不同含水量下的绝缘热老化过程。统计绝缘老化过程中反应物与生成物的数量变化趋势,通过同位素标记法得到油纸复合绝缘热老化的主要反应路径和相互作用机理,重点分析水分对复合绝缘热老化过程的影响机制。结果表明:油纸复合绝缘热老化的小分子产物主要包括氢气、乙烯、甲烷、水、乙醇醛、甲酸、一氧化碳和二氧化碳。高温条件下,水分子易与纤维二糖分子形成氢键,破坏纤维二糖结构;纤维二糖裂解产生水与酸,促进绝缘油劣化。在H~+的作用下,油、纸绝缘老化相互促进,加速复合绝缘老化。     

企业之窗

电机绝缘老化寿命的快速评定方法哈尔滨大电机研究所成功地开发了一种能够快速评定电机绝缘老化寿命的先进方法，从而填补了国内空白，达到了世界先进水平。这项新技术采用逸气分析一气相色谱技术，并与部分常规老化试验相结合，根据化学反应动力学的基本原理及高分子化合物的热裂解机理，通过适当处理和合理试验，便可获得绝缘材料的老化速率，进而得到电机绝缘耐温等级和老化寿命。传统的方法是采用国际标准IEEE275－1981规定法，每次评定资金高达几万元以上，时间长达2年之久；而新开发的方法则试验温度低，试验周期短（约4个月），费…     

基于热刺激电流的老化油纸绝缘极化特性研究

变压器油纸绝缘在长期服役过程中,受温度、电场、与机械应力的作用会发生老化,改变其极化特性并影响其绝缘寿命。首先对0~1000h老化(140℃)的油纸绝缘试样进行热刺激电流测试(thermally stimulated current,TSC),并利用全曲线法获得了各TSC峰的特征参数。其后结合TSC特征参数及微水与酸值测试结果,分析老化对油纸绝缘极化特性的影响。发现老化产物中的水、有机酸和杂质分子会导致油纸绝缘偶极子极化强度上升;纤维素的劣化会导致油纸绝缘界面极化效应增强;老化产物中的水和有机酸会引入大量载流子,降低电导势垒,增大油纸绝缘的电导。该文可深化对油纸绝缘极化特性和其相应机理的理解,并对电力变压器绝缘设计提供参考。     

基于频域介电谱分析的热老化油浸式套管受潮特性研究

油浸式套管绝缘性能下降是引发套管故障的重要原因。为了研究绝缘受潮及老化程度对油浸式套管绝缘性能的影响,基于油浸式套管的实际绝缘结构,设计并制作了套管电容芯子的实体缩比模型,并对其进行加速热老化和受潮处理,最后对不同老化程度的样品进行频域介电谱测量和分析。研究结果为频域介电谱法应用于油浸式套管老化状态评估提供了参考。     

基于超低频介损检测的电缆绝缘性能评估与影响因素分析

通过制定超低频介损检测方案与评判标准,应用超低频介损检测技术检测北京地区124条电缆的绝缘性能,并对异常状态的电缆进行解体分析。根据检测结果,从电缆投运年限与敷设方式两方面分析了电缆绝缘性能的影响因素。结果表明:在北京地区,大部分电缆绝缘故障由接头进水引起,运行初期的部分电缆由于安装不当等人为因素容易导致其绝缘损坏,运行末期的电缆由于水树枝老化等原因导致其绝缘性能相对较差;管井与隧道敷设方式存在影响电缆绝缘性能的问题,电缆绝缘老化相对严重。研究结果可为电缆绝缘性能的评估提供技术指导。     

基于等温松弛方法的发电机定子线棒绝缘检测方法研究

定子线棒绝缘状态是重要的电气状态量之一,关系到电网的稳定及安全.本文使用非破坏性的基于等温松弛电流法的线棒绝缘检测及数据分析方法,测试了三种不同结构与老化方式的线棒,数据分析结果表明:log-log坐标下电流拟合斜率的绝对值随着老化程度而下降,能够较好的判断绝缘状态;频谱曲线幅值随老化下降,说明绝缘缺陷增加.对于电热联合老化,老化因子的变大可以看出其绝缘状态的劣化,但对于冷热循环老化,由于线棒绝缘的特殊结构及老化机理,老化因子呈相反趋势     

基于等效电路参数特征量的油纸绝缘老化状态评估

针对油纸绝缘等效电路参数与绝缘老化机理内在关系的研究较少,通过对变压器油纸绝缘等效电路参数与老化状态之间的关系进行分析,提出了利用等效电路中极化支路的平均弛豫时间常数作为评估变压器油纸绝缘老化状态的特征量,该参数受绝缘系统几何结构影响较小。通过大量数据分析获得利用平均弛豫时间常数与油纸绝缘老化之间的规律:油纸绝缘老化越严重,则平均弛豫时间常数越小。最后利用变压器实例验证了该特征量评估绝缘老化状态的有效性,为评估变压器绝缘状态提供新的思路与方法。     

高压充油电缆绝缘热老化的红外光谱分析研究

高压充油电缆绝缘老化与其绝缘内部微观缺陷的产生和发展以及油纸劣化有着极为密切的关系。笔者以充油电缆绝缘结构为研究对象,采用红外光谱分析技术对不同热老化阶段的电缆油油样进行了理化分析。实验结果表明:利用红外光谱分析法可以测量电缆油中的糠醛含量:随着老化时间的延长,电缆纸有加速老化的趋势;油中糠醛含量与油中氢气浓度的比值(KFH)可以反映绝缘老化的危险程度。KFH饱和值越高,对充油电缆绝缘剩余寿命的危害越大。     

等温松弛电流法在高压交联聚乙烯绝缘交流电缆状态评估中的应用EI北大核心CSCD

为探讨等温松弛电流法在高压交流(HVAC)电缆状态评估中应用的可行性,采用等温松弛电流法(IRC)对未老化和运行13 a的国产110 k V高压交联聚乙烯(XLPE)交流电缆进行了老化评估,并研究了直流电场下电缆绝缘切片的空间电荷分布,分析了绝缘内部的陷阱分布、松弛机理和绝缘状态的关联性。结果表明,未老化高压电缆的老化因子>1.89,绝缘切片样品表面区域存在明显的异极性空间电荷积累,残留在高压电缆内部的交联副产物以深能级陷阱形式存在,并与等温松弛电流中的第3类松弛相对应。运行13 a的高压电缆的老化因子明显高于未老化电缆的老化因子,且其绝缘切片表面区域的异极性空间电荷积累量和切片内部的最大电场畸变率增大,与等温松弛电流法提取的老化因子变化规律相同。因此老化因子可作为高压交流电缆绝缘老化状态的评估参数。     

基于时域介电法的油纸绝缘复合电老化性能

换流变压器油纸绝缘系统在运行中需要承受复合电压,其绝缘老化特性与普通电力变压器有着显著的区别,然而相关研究明显不足。为了得到不同复合电压下油纸绝缘的绝缘老化规律,对油纸结构采用实验室加速复合电老化方法,测量不同老化阶段油纸结构的极化去极化电流和绝缘纸的聚合度,结合时域介电法和聚合度对油纸结构的绝缘特性进行了研究。研究结果表明:随着老化时间的增加,PDC曲线整体向上移动,极化电流稳定值不断增加,去极化电流趋向于零,同时油纸聚合度不断下降;随着交流电压百分数的增加,对油纸聚合度的影响从靠近高压侧的油纸向中间层油纸不断加剧。最后提出一种将时域介电法和聚合度相结合的换流变压器油纸绝缘无损检测方法,本研究将为油纸绝缘在复合电压下老化机理及换流变压器绝缘设计提供参考。     

等温松弛电流法在高压交联聚乙烯绝缘交流电缆状态评估中的应用

为探讨等温松弛电流法在高压交流(HVAC)电缆状态评估中应用的可行性,采用等温松弛电流法(IRC)对未老化和运行13 a的国产110 k V高压交联聚乙烯(XLPE)交流电缆进行了老化评估,并研究了直流电场下电缆绝缘切片的空间电荷分布,分析了绝缘内部的陷阱分布、松弛机理和绝缘状态的关联性。结果表明,未老化高压电缆的老化因子1.89,绝缘切片样品表面区域存在明显的异极性空间电荷积累,残留在高压电缆内部的交联副产物以深能级陷阱形式存在,并与等温松弛电流中的第3类松弛相对应。运行13 a的高压电缆的老化因子明显高于未老化电缆的老化因子,且其绝缘切片表面区域的异极性空间电荷积累量和切片内部的最大电场畸变率增大,与等温松弛电流法提取的老化因子变化规律相同。因此老化因子可作为高压交流电缆绝缘老化状态的评估参数。     

变压器绝缘老化诊断技术

本文首先分析了油浸式变压器内绝缘老化机理,分别从油和固体纤维绝缘纸两方面阐述了老化机理,之后分析了目前应用最广泛的老化诊断技术,除传统的常规诊断项目之外,还引出国外近些年来逐渐发展的新型诊断技术。     

最新绝缘文摘

高压充油电缆绝缘热老化的红外光谱分析研究／江裕熬，等／《高压电器》，2006，42(2)高压充油电缆绝缘老化与其绝缘内部微观缺陷的产生和发展以及油纸劣化有着极为密切的关系。笔者以充油电缆绝缘结构为研究对象，采用红外光谱分析技术对不同热老化阶段的电缆油油样进行了理化     

B35AV1900硅钢绝缘涂层的热老化行为研究

对一种电动汽车电机硅钢片表面的绝缘涂层进行了不同温度的热老化实验。测量绝缘涂层层间电阻并进行划痕实验,结合扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等技术对老化的涂层进行表征分析,并与同型号废旧电机硅钢片绝缘涂层的实验结果进行对比,探讨了绝缘涂层的热老化行为,分析了硅钢片表面绝缘涂层的热老化机理。结果表明:当老化时间为10 h时,评估该类涂层热老化性能的合理温度区间为350~400℃。热老化过程中,涂层的偏磷酸盐以及磷酸二氢盐中的P-O键发生断裂,羟基与Al~(3+)的交联体系以及成膜树脂中的C=O键被破坏;涂层与基体的结合力和涂层的层间电阻值随着热老化温度的升高而下降;涂层完全老化后,其结合力对应的临界载荷(L_(c1))平均值为18 N,涂层层间电阻值低于2Ω·cm~2/片。     

变压器油纸绝缘结构回复电压测量系统的研制

回复电压法是目前国内外常用的一种无损的绝缘检测方法。绝缘材料在直流电压下发生极化现象,回复电压法就是利用油纸绝缘结构的极化特性测量其极化曲线得到特征参数,从而对变压器绝缘受潮和老化的状态进行诊断。基于Debye模型对油纸绝缘结构的老化模型进行了仿真研究,结果表明不同的充电电压和充放电时间并不会影响回复电压曲线的变化趋势,而绝缘电阻值的变化,改变了曲线的变化趋势。设计并完成了基于介质极化理论对变压器绝缘现场检测具有实际应用价值的纸绝缘结构回复电压测试系统。