低温对油纸绝缘介电特征及换流变压器内电场分布的影响

低温条件下换流变压器油纸绝缘介电特性研究及电场分析亟待深入.建立了低温条件下油纸绝缘介电特征研究平台,采用试验研究方法,并结合仿真计算及理论推导等手段,探索了低温条件下油纸绝缘介电特征基本参量的变化规律及机制,深入分析了寒冷条件下换流变压器的绝缘裕度.试验结果表明:-50~50℃温度范围内,随温度的下降,变压器油介电常数上升而油浸纸板介电常数下降;温度对变压器油电导率的影响大于对油浸纸板电导率的影响,油浸纸板电导率与温度之间的相互关系符合非离子晶体电介质热离子电导方程;此外,根据该试验结果仿真分析了低温对换流变压器绝缘裕度的影响规律,仿真结果表明,随温度的下降,校核路径上的工频电场绝缘裕度增大,而直流电场绝缘裕度下降.研究结果有助于进一步理解低温下换流变压器油纸绝缘的介电现象及其裕度变化规律.     

基于混联电路特征量的油纸绝缘老化状态评估研究

扩展德拜电路作为评估油纸绝缘系统的等值电路,已被广泛应用于电力变压器油纸绝缘老化的无损检测中,然而扩展德拜等效电路存在一定局限性。随着变压器绝缘老化的加深,内部极化响应复杂且多样,扩展德拜等效电路不能真实地反映油纸绝缘系统的弛豫过程,为此,通过综合分析现阶段各模型的不足,在回复电压法基础上,提出一种基于扩展德拜模型的混联等效电路模型。该模型在原有的扩展德拜模型基础上增加了极化支路,能真实反映油纸绝缘系统界面极化特性;同时,在等效电路模型上通过智能算法进行参数辨识;最后,分析等效电路参数对绝缘老化状态的影响。该文方法为混联等效电路模型在变压器油纸绝缘老化的研究提供了新的思路与想法,具有一定的参考价值。     

基于油纸绝缘变压器弛豫响应的电压谱函数模型

油纸绝缘弛豫响应含有丰富的绝缘老化特征信息,建立直观且能真实反映油纸绝缘弛豫响应特性的回复电压谱函数对正确评估油纸绝缘老化至关重要。利用电介质弛豫响应和扩展德拜等效电路模型,搭建一种能够真实反映油纸绝缘弛豫响应的回复电压谱函数模型。该模型含有丰富的绝缘老化特征信息,且与油纸绝缘系统的弛豫机构数密切相关。根据扩展德拜等效电路和油浸式变压器的回复电压测量数据,应用优化算法进行建模,并通过实验证实了该模型的正确性。该模型的建立为后续研究弛豫响应等效电路拓扑结构和绝缘老化评估提供一种有力的分析手段,具有一定的府用价值。     

基于数学解析法的油纸绝缘参数辨识研究

现阶段变压器油纸绝缘等效弛豫机构参数辨识多采用拓扑支路数任意假定、粒子群等智能算法对 N组非线性方程组寻优迭代计算。其计算往往具有收敛性差、结果不唯一等问题,且难以从介质响应函数特性分析真实的油纸绝缘弛豫过程,影响后续弛豫参数对老化评估的准确性。基于此,提出一种应用数学解析法的变压器油纸绝缘弛豫机构参数辨识新方法。首先,从介质响应函数特性出发,深入挖掘弛豫项数信息,辨识油纸绝缘等效弛豫机构的拓扑结构;其次,公式推演得到参数辨识的数学计算公式,避免了智能算法对非线性方程组的寻优误差与不唯一性;最后,通过实例验证该方法的有效性与可行性,提出的数学解析法可为变压器油纸绝缘介质内部弛豫响应特性提供可靠的数学分析模型。     

变压器油浸绝缘纸老化阶段判别方法的研究进展

对国内外电力变压器油浸绝缘纸的研究进展进行了综述。分析了导致油浸绝缘纸老化、纤维素降解的原因,强调了机械振动因素在油浸绝缘纸热老化过程中的重要性。总结了以纤维素降解物、化学以及电气为特征量研究变压器油浸绝缘纸老化阶段的判别方法。分别剖析了各种方法在不同老化阶段的特征,探讨不同因素对油纸绝缘的影响,并对后续变压器油浸绝缘纸老化研究做出展望。然后探讨函数理论模型,以及微观检测技术的相关应用对进一步研究变压器油浸绝缘纸老化的推动作用。最后总结了变压器油浸绝缘纸研究领域所面临的问题,并提出了具有可能性的解决办法。     

水分对复合电场下油纸绝缘局部放电特性的影响

为研究水分对复合电场下油纸绝缘局部放电特性的影响,文章进行了不同含水率下的油纸绝缘结构典型电场下局放特性试验,得到了不同含水率下,油纸绝缘在针-板电极和平板电极中的复合电场局放特性。结果显示,直流分量对局放起始电压及局放量影响较大。不同含水率下局放量均随电压的升高而增大。极不均匀电场下,高含水率下的局放量始终大于或等于低含水率时;均匀电场下,高低含水率下的局放曲线随电压升高出现交叉。经分析得出结论,水分使变压器油电导率增大,易于油水界面空间电荷消散,导致放电量增加。液体介质中的局部放电除经典的介质中气泡缺陷模型外,还可能存在多水滴融合缺陷模型。该缺陷是导致平板电极下高低含水率的油纸绝缘放电曲线出现交叉的主要原因。     

温度对油、纸介电参数及复合电场分布的影响

为研究极限运行温度(-40~100℃)内温度对换流变压器油纸复合绝缘电场分布的影响,在不同温度下对浸油纸板和变压器油的电阻率及相对介电常数进行了测试,并通过公式推导来研究复合电场下温度对油纸绝缘电场分布的影响.试验结果表明,温度对浸油纸板和变压器油相对介电常数的影响较小,且两者的比值随温度变化也较小;但温度对浸油纸板和变压器油电阻率的影响较大,虽然两者的电阻率总体上随温度的升高都呈下降趋势,但两者下降的速度不同,从而造成不同温度下两者电阻率比值的差异显著.由计算结果可知,温度对复合电压作用下油和纸电场分布有显著影响,油中的最大场强出现在高温和交流电压作用的条件下,而纸板中的最大场强出现在低温和直流电压作用的条件下.     

电磁波在储粮水分检测技术中的应用研究

介绍了电磁波理论、粮仓体系正演模型的构建、模型参数迭代过程、粮食水分-介电模型.通过对连续剖面法的测量结果进行分析,得到电磁波的速度,结合介电-水分模型,反演出粮食含水量,进行实地试验,采集并分析了测试结果.实验表明了电磁波测量粮食水分是可行的.     

基于回复电压的油纸绝缘系统等值电路参数辨识研究

回复电压测试法作为一种无损手段能够有效地诊断电力设备的绝缘老化状况,评估油纸的湿度．通过经典的扩展德拜模型建立回复电压曲线与等值电路之间的数学模型,推导回复电压数学表达式;提出基于非线性最小二乘估计法结合粒子群优化算法的等值电路中的未知参数辨识方法;最后对某台变压器的实测回复电压数据进行等值电路参数辨识,结果验证了参数辨识的准确性;并利用辨识出的电路仿真分析回复电压测试参数对回复电压曲线的影响,结合极化响应过程揭示了绝缘油纸系统与微观机构间的关系．     

采用瞬态上流元法的油纸绝缘瞬态电场研究

作为换流变压器的主要绝缘材料,油纸复合材料的绝缘特性受内部空间电荷的影响. 在极性反转电压下,介质内部积聚电荷产生附加场强,可能使局部电场明显增强,从而更易引起绝缘击穿. 基于瞬态上流有限元数值方法,引入界面势垒模型,计算极性反转条件下单层油浸纸、油浸纸-油双层绝缘结构内部空间电荷的运动特性以及瞬态电场随时间的变化规律,并与试验得到的规律进行对比验证. 仿真结果表明：在直流电压下,介质内部积聚的电荷无法快速消散,将对反转瞬间的电场产生叠加作用,引起电极附近场强最大程度畸变. 双层介质的界面阻碍效应产生的界面积聚电荷,导致在极性反转瞬间油中电场瞬时增大. 研究结果可为换流变压器油纸绝缘特性和击穿场强研究提供参考.     

温度对绝缘纸介电系数和损耗角正切的影响

根据电桥平衡原理,将绝缘纸做成电容器试样,通过测量被测试样的电容量换算出绝缘纸的介电系数￡,对比分析了不同温度下绝缘纸和打印纸的介电系数￡和损耗角正切tanδ,结果表明在相同条件下绝缘纸比打印纸具有更好的绝缘性、耐热性和低损耗特性．     

变压器油纸绝缘套管受潮研究

油纸套管在运行过程中受潮现象频发,检修时无法快速准确诊断受潮程度,不能有效判断套管是否具有持续安全运行的能力.本文提出高电压和大电流热效应综合作用下套管检验平台,模拟套管退出运行后温度动态平衡过程,研究套管降温暂态过程中介损频率特性,基于介损频率和温度关联特征,获取表征套管受潮程度的量化指标.针对水分和温度对油纸老化的影响,对变压器油纸施加交流电压,对不同温度和不同含水量油纸的介电常数和场强变化进行研究,获得油纸的相对介电常数、介损因数等频域参数的变化;通过选取特征量,为判断油纸绝缘水平提供一种新方法.     

变压器油纸绝缘状态评估方法

为更好评估变压器油纸绝缘老化状态,进一步完善时域响应诊断理论,基于电介质理论与等效电路法,搭建弛豫损耗与去极化弛豫能量计算模型,并研究油纸绝缘老化程度对于弛豫损耗与去极化弛豫能量的影响。首先,利用二次时域微分去极化电流峰值点确定极化支路数;其次,结合区间粒子群算法,对二次时域微分去极化电流解谱,得到等效电路参数;最后,将参数代入弛豫损耗与去极化弛豫能量模型进行分析,从而实现变压器油纸绝缘状态评估。研究结果表明:随着油纸绝缘老化程度的增加,弛豫损耗增加、去极化弛豫能量增大,验证了该文所提方法的可行性与正确性。     

1000 kV特高压交流变压器端口宽频等效电路模型

准确计算雷电过电压对特高压交流输电系统的绝缘配合设计具有重要意义。但是由于特高压交流变压器结构复杂,目前尚缺乏有效的雷电过电压仿真模型,导致雷电过电压计算结果不准确。针对此问题,以现场测量得到的阻抗宽频特性为基础,利用矢量匹配法,建立了特高压变压器不考虑过电压传输特性的单端口模型与考虑过电压传输特性的双端口模型。在现场利用信号发生器与功率放大器测量了特高压变压器的时域响应特性,对比仿真结果与实测结果,证明了所建模型可以较好地等效特高压交流变压器在雷电过电压下的特性。     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响（英文）

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.     

环氧-玻璃纤维复合绝缘固化介电特性研究

为了探究环氧-玻璃纤维固化工艺对生产实际的影响,本文采用介电分析方法对环氧-玻璃纤维试样固化过程进行宽频介电谱测试,结合介电响应理论分析了介电参数随频率和温度的关系,同时实验得到不同固化时间下介电参数的频域特性曲线,并利用丙酮萃取法测量环氧-玻璃纤维材料的固化度,分析了环氧-玻璃纤维材料固化度和相对介电常数之间的关系,实验结果表明,相同固化工艺时,材料固化度与相对介电常数之间在10 Hz频率时存在逆幂指数的关系。     

基于剩余电压时域特征的变压器绝缘状态评估方法

近年来,基于介质响应理论的新型无损电气诊断方法得到了广泛的研究。依据扩展德拜模型等效电路和时域介质响应理论,提出一种基于剩余电压微分谱线的变压器绝缘状态评估方法;首先,定义4个反映变压器绝缘状态的特征量:主时间常数、谱线积分、剩余能量和初始斜率;分析等效电路参数变化对剩余电压微分谱线及其特征量的影响;实例分析多组变压器的剩余电压微分谱线,发现4个特征量可以准确反映变压器绝缘状态的优劣。该方法为研究变压器绝缘状态提供了一种新的思路。     

油纸绝缘等效电路参数辨识与老化评估

基于介质时域响应的回复电压法（RVM）是通过外加电压获得电力变压器绝缘老化状态的非破坏性试验方法。采用扩展debye模型的介质响应等效电路分析油纸绝缘系统的复杂极化过程,推导出回复电压数学表达式;采用容易获得的回复电压曲线辨识等值电路参数,借助区间自适应粒子群灵活调节局部和全局搜索的能力,快速地寻找到油纸绝缘等效电路参数最优解;并通过实例仿真分析验证算法的优越性和适用性;最后分析不同绝缘状态的参数值对回复电压的影响,得到老化诊断评估方法。