基于微纳光纤倏逝场传感的变压器油中微水含量检测

变压器油的状态监测对变压器维护起着重要的作用。变压器油的绝缘性能主要取决于其击穿电压,而击穿电压受变压器油中微水含量影响较大。为克服现有检测方法易受现场电磁环境干扰等不足,提出了一种基于微纳光纤倏逝场传感的变压器油中微水含量检测方法,该方法利用微水含量改变引起折射率变化,影响微纳光纤倏逝场分布情况,进而导致输出光功率变化来进行检测。进一步地,搭建了微纳光纤熔融拉锥平台,制备了直径为10～125μm的微米量级光纤传感器。实验结果表明:光纤直径是影响油中微水检测的重要因素,随着微纳光纤直径的减小,微纳光纤传感器的灵敏度提升。当光纤直径达到10μm时,微水质量浓度检测下限低于5 mg/L,可以满足现场油浸式电力变压器的检测需求。这种新型微纳光纤传感器实现了油浸式电力变压器油中微水含量的实时测量,可用于油浸式电力变压器的在线监测。     

绝缘油介质中水分含量对其电气性能的影响

通过对25#变压器油进行吸潮处理,分析不同微水含量对变压器油交流局部放电、体积电阻率、相对电容率、介质损耗因数、交流击穿电压的影响,探索合理有效控制油中水分含量的方法。结果表明:吸潮处理时,随着湿度的增大和温度的升高,微水含量随之增大,其电气性能随之降低。变压器油最佳的干燥处理条件为105℃下真空干燥96 h,该条件下可有效去除变压器油中的游离水分,处理后变压器油的各项电气性能可达到较理想状态。     

基于Weibull分布的不同波形冲击电压下变压器油击穿特性

对变压器油间隙在不同波形冲击电压下的击穿特性进行试验研究。应用半球形电极模拟变压器油中稍不均匀电场,采用波形参数分别为1.4/50μs、14/220μs、80/850μs和240/2 400μs的4种正极性冲击电压对变压器油间隙进行了冲击试验。基于二参数Weibull分布对油间隙的击穿数据进行分析,并对不同击穿概率下的击穿电压值进行了估计。结果表明:波形参数对油间隙的击穿电压和击穿时间均有显著影响,在相同击穿概率情况下,击穿电压随波形持续时间的增加而降低,击穿时间随波形持续时间的增加而增加。     

纤维素颗粒物对变压器油冲击击穿特性影响的试验研究

针对不同纤维素颗粒物含量的变压器油进行冲击击穿试验研究。应用球盖形电极模拟油中稍不均匀电场,采用波形参数分别为1.4/50μs、14/220μs、80/850μs和240/2400μs的四种冲击电压对低、中、高三种不同纤维素颗粒度水平的变压器油进行冲击击穿试验。试验结果的统计分析显示,冲击电压波形和纤维素颗粒度水平均对变压器油的击穿电压产生影响,更长的波形持续时间或更高的纤维素颗粒度水平均导致冲击击穿电压的降低。特别是高颗粒度水平油样在80/850μs和240/2400μs的冲击电压下的U50%下降显著。通过对纤维素颗粒在1.4/50μs和240/2400μs冲击电压下的运动观测发现,240/2400μs冲击电压可促进纤维素颗粒物在电极间强场区的聚集,导致油间隙击穿电压的进一步降低。     

纳秒脉冲下变压器油绝缘的击穿与闪络特性

纳秒脉冲下变压器油的绝缘特性是脉冲功率技术领域的关键问题之一。为此,利用NPC-120D型高压纳秒脉冲电源对该特性进行了实验研究,分别获得了1 mm间隙下变压器油的击穿和有机玻璃沿面闪络的实验数据。并采用等离子体射流对有机玻璃进行表面改性,比较了改性前后有机玻璃的沿面闪络电压。结果表明:在上升沿40 ns,脉宽100 ns的高压纳秒脉冲电源作用下,变压器油中1 mm击穿电压为120 kV,当加入绝缘介质有机玻璃后,在85 kV电压条件下发生了沿面闪络;利用等离子体射流处理后的有机玻璃在变压器油中的闪络电压显著提高,达到了120 kV。     

有载分接开关变压器油击穿电压不合格原因分析

1有载分接开关变压器油不合格情况 2010年6月,舟山电力局110kV岱山变增容更换下来的主变（型号SSZ9—31500／110,出厂编号2001—31—38）经大修后用作110kV书院变1号主变。大修后的1号主变因比较老旧,有载分接开关变压器油击穿电压始终不合格。虽经多次处理,但效果不稳定,击穿电压值离散性比较大。为此,对110kV书院变1号主变有载分接开关变压器油击穿电压不合格进行实地原因排查。     

变压器油基础油组成、添加剂配方对脉冲击穿电压的影响

通过对变压器油基础油组成、添加剂配方对脉冲击穿电压影响的研究,发现变压器油添加剂配方对脉冲击穿电压影响不大,变压器油脉冲击穿电压主要与基础油组成有关,变压器油基础油组成中芳烃含量越高,脉冲击穿电压越小。     

直流电场下变压器油的成份与其击穿电压的关联性研究

在直流电场下建立变压器油击穿电压的测试方法,研究变压器油的烃组成成分、添加剂含量与其击穿电压的相关性。结果表明:在极不均匀直流电场下,变压器油的击穿电压与其烃组成成分有极大的相关性,变压器油芳烃含量越高,正负极性击穿电压越低,链烷烃和环烷烃含量的高低与其击穿电压没有相关性;在相同油间隙下,负极性击穿电压高于正极性击穿电压,随着油间隙的增加,击穿电压值等比例增加;在工业应用的剂量下,酚型抗氧剂和金属钝化剂的加入对变压器油的直流击穿电压没有明显的负面影响。     

超高压主变冷却器受潮引起的油中溶解氢气异常分析

本文中作者通过对一起超高压变压器投运前油中氢气异常的分析,确定了冷却器油中氢气含量达1000μL/L的现象,由冷却器油中微水导致。提出通过厂内干燥工艺,降低施工现场冷却器及油泵缺陷筛查、检修处理工作量的方法。     

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。     

浅谈一起500kV主变乙炔超标原因分析及处理

1引言变压器是电力系统中的重要电气设备之一,变压器的安全运行对电力系统的稳定运行起着重大作用。变压器油色谱数据中乙炔含量是考核变压器能否安全运行的重要数据之一。根据DLT722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定,运行中的500kV变压器油中乙炔气体含量注意值为1μL/L。当变压器油中乙炔含量超过注意值时,应立即进行原因分析和处理,避免运行事故的发生。     

TiO2纳米粒子表面修饰对变压器油冲击击穿性能的影响

采用液相法制备了乙酸、己酸和油酸修饰的TiO2纳米粒子及其改性变压器油,利用透射电子显微镜（TEM）和傅里叶红外光谱仪（FTIR）测试表征了纳米粒子的形貌和表面修饰状态,通过测试变压器油改性前后的正冲击击穿电压和流注发展形态,研究了纳米粒子表面修饰对变压器油击穿性能的影响规律。结果表明：表面修饰纳米粒子极大地提高了变压器油的正冲击击穿电压,并显著延长了击穿时间。其中,乙酸修饰纳米粒子的改性效果最佳,将冲击击穿电压从纯油的84.73 kV提高到116.42 kV,提高了37.4%,击穿时间延长至纯油的1.68倍。纳米粒子表面修饰增大了油中浅陷阱的密度,改变了油中流注的发展形态,显著抑制了流注的发展速度,从而提高了变压器油的冲击击穿性能。     

机械杂质颗粒度对变压器油绝缘性能的影响

本文利用HIAC型颗粒度分析仪和FAS—2型发射光谱分析仪,研究了机械杂质对变压器油绝缘性能的影响。根据实验结果,给出了计算变压器油交流击穿电压的经验公式,并提出了500kV等级电力变压器油中机械杂质含量指标标准推荐值。     

冲击电压下3种纳米改性变压器油击穿特性的比较和分析

为了提高变压器油绝缘性能,研究了不同导电性能纳米材料添加改性对变压器油冲击击穿特性的影响。选取铁磁性导电纳米粒子Fe3O4、半导体纳米粒子Ti O2和非导电纳米粒子Al2O3,经不同的表面改性剂处理后,分散于变压器油中,制得纳米改性变压器油,并证实了3种纳米改性变压器油的稳定性。通过操作冲击击穿试验,对比研究了不同浓度纳米改性变压器油的宏观击穿特性,得出3种纳米改性变压器油的最佳质量浓度分别为0.03g/L、0.01 g/L和0.02 g/L。在最佳浓度下进行雷电冲击击穿试验,结果表明:除负极性雷电冲击情况外,纳米改性变压器油的冲击击穿特性较之纯净变压器油均有较大程度的提高,其中操作正极性击穿电压提高幅度较大,可达44.1%、33.3%和35.5%。基于针–板模型的极性效应,结合空间电荷分布分析及结合极化理论,认为纳米改性变压器油冲击击穿特性的改善与添加纳米粒子捕获电子并改变原有空间电场分布相关,而3种纳米改性变压器油击穿特性的不同是由纳米粒子表面极化特性的不同导致。     

基于CAV424的变压器油微水检测

近年来,变压器监测系统的研究受到广泛的关注.其中绝缘油中的微水含量是主要的检测对象,其对变压器油的绝缘性能及机械强度有很大的影响.本文对几种油品微水含量的检测方法进行了简要讨论,分析了变介电常数式电容传感器的测量原理.针对变压器油微水含量检测引入新型的高精度电容/电压信号转换集成芯片CAV424.同时较为详细地阐述了其基本原理并对其实际应用电路进行了设计.实验结果表明,CAV424能够获得可靠的性能和精度,并具有较高的应用价值.     

变压器油中微量水的简易测定法

变压器油中的微水含量和油的电气强度之间的关系,早在1955年 Zein Eldine和Tropper就测出了如下结果:我国对电力变压器等充油电气设备的绝缘油的电气击穿强度和油中微水含量的定性观测与定量测定已列为重要试验项目,并且在部颁《电气设     

5 00kV变压器油颗粒度的试验分析

介绍了500kV变压器油颗粒度监测分析和模拟试验测试,并分析了其对击穿电压的影响.     

SiO_2纳米改性变压器油特性研究

采用SiO_2纳米颗粒对变压器油进行改性研究,制备了0.5%、1%、1.5%、2%4种质量浓度的SiO_2纳米改性变压器油。通过比较不同浓度SiO_2纳米改性变压器油的分散稳定性和电气理化特性,确定最佳浓度为1%,此时测得其微水含量为5.118 mg/L,击穿电压为52.05 k V,介质损耗为2.107%。利用COMSOL Multiphysics建立稳态圆筒型散热模型,分析SiO_2纳米改性变压器油的散热特性,采用稳态法和瞬态法对配制的SiO_2纳米改性变压器油的热导率进行研究,在最佳浓度下测得其热导率为0.15 W/(m·K),较纯油提高了5%以上。仿真和实验结果均表明SiO_2纳米改性变压器油具有较好的散热性能。     

浸油绝缘纸击穿场强测量及其击穿机理探究

本文搭建浸油纸板击穿电压测试平台,对浸油绝缘纸板在不同温度、不同水含量下的击穿电压进行测量,并建立绝缘纸板-油/水复合结构微米级电场模型进行电场仿真,基于测量结果和仿真分析了浸油绝缘纸板击穿机理。     

变压器油中水分在线监测的神经网络计算模型

为了对变压器油中的微水含量进行在线监测和建模计算,介绍了变压器油纸绝缘中水分的分布和利用聚酰亚胺薄膜电容式湿度传感器在线监测变压器油中微水含量的原理并在变压器油中微水含量监测的相关理论基础上,提出了一种基于神经网络的在线监测计算模型以评估变压器油中的微水含量。比较油中微水含量的计算值与测量值证明,采用该模型能够发现变压器中导致油中水分异常变化的故障。实际测试结果表明该模型能很好地反映变压器油中水分的实际情况。