纳米粒子对变压器油中流注发展过程影响的仿真分析

为进一步了解纳米粒子对变压器绝缘油性能改进的影响机理,根据纳米粒子的作用机制,建立了纳米粒子改性变压器油的场致分子电离流注发展模型。模型中电子、正电荷、负电荷以及负极性纳米粒子的流体力学连续性方程和Poisson方程相互耦合。通过仿真获得并对比了纳米改性变压器油和纯油中流注发展过程中的电场、空间电荷、流注半径、流注发展速率等参数。结果表明:纳米粒子的存在降低了纳米油流注通道中电子的数量,从而增加了流注头部空间电荷密度,流注半径尺寸受到抑制,流注发展速率降低。最后从负极性纳米粒子的电荷分布特征,得出纳米改性变压器油绝缘性能提高的根本原因是纳米粒子对电子的捕获。     

气泡放电对变压器油流注放电的影响

以流体动力学为基础,建立了脉冲电压作用下含气泡的变压器油流注放电仿真模型。通过改变气泡的位置、大小及数量,研究了含气泡的变压器油的电场强度和空间电荷密度的变化规律。仿真结果表明,当击穿电压达到一定值时,由于气泡内部气体的积聚,气泡内部会形成电场梯度,从而产生内部放电现象。距离高压电极越近的气泡越先被击穿,放电进行的时间也相对更短;气泡的尺寸越大,变压器油流注放电的速度越缓慢;气泡的数量越多,流注放电时的电场越剧烈,放电持续时间越久,对变压器造成的伤害也越大。     

可替代型气制变压器油中流注分叉特性及其机理研究

以基于天然气制油技术的异构非环烷基变压器油和传统的环烷基变压器油作为研究对象,在正极性雷电冲击电压下对25 mm针-板电极结构中的油中流注分叉形态进行了观测。对获取的流注放电图像进行多重分形分析,求取多重分形参量作为流注分叉模式的分类评价指标。结果表明：当外加电压低于加速电压时,两种油样中流注分叉过程均可归为侧枝和主枝平稳增长分别占主导的两阶段模型;当外加电压高于加速电压时,环烷基油中流注分叉过程为侧枝平稳增长、主枝平稳增长和跃迁式增长分别占主导的三阶段模型,而气制油中流注分叉过程只包含主枝平稳增长和跃迁式增长两个阶段。进一步的理论分析表明,气制油成分较高的电离能导致空间电荷与原生电场的博弈效应减弱是造成其在加速电压下流注分叉模型发生突变的主要原因。     

变压器油中气泡杂质相局部放电特性研究综述

变压器油道中的悬浮气泡受电磁场、温度场和流场的综合作用,呈现出极其复杂的形态演变、运动规律和放电过程,严重威胁变压器油的绝缘性能,因此研究变压器油中气泡放电机制具有重要意义。目前,国内外学者已在该领域取得了大量的研究成果,该文重点回顾了相关研究人员近二十年对含气泡变压器油局部放电特性的探索,以研究手段为主线,分别从理论分析、仿真模拟及试验测试三个角度对现有成果进行了系统地梳理和论述,研究内容涵盖气泡放电机理与模型、动力学行为及放电试验特性等,但总体来看,含气泡变压器油绝缘失效机制的研究仍面临诸多科学问题与挑战。在此基础上,该文结合分子模拟、多物理场耦合及数字孪生等理论和技术展望了含气泡变压器油绝缘性能的潜在研究方向。     

变压器油中局部放电信号超高频特性的研究

理论分析表明，局部放电信号所激发的电磁波具有很宽的频谱，它以TEM波的形式向外传播。本文通过实验模拟的方法研究了变压器油中的局部放电脉冲电流波形及所辐射的电磁波特性，实验结果表明，变压器油中的局部放电电流脉冲具有极块的上升沿，能激励起1．5GHz以上的超高频电磁波，它可以通过超高频传感器加以耦合接收，这就为进一步研究超高频检测技术在电力变压器中的应用提供了依据。     

含杂质流动变压器油放电特性研究

为了对比研究流动变压器油中金属微粒和气泡放电特性的差别,在模拟实验放电平台上对含杂质流动变压器油进行了局部放电（PD）和击穿实验,并对放电信号的波形进行对比分析,构建放电相位分析（PRPD）图谱。结果表明：流动变压器油中两种缺陷的放电特性有明显的差别,金属微粒PD可以激发特高频信号,而气泡PD仅能激发甚高频信号;金属微粒PD几乎遍布整个工频周期,气泡PD主要分布在工频负半周（236°～305°）。与金属微粒相比,气泡对变压器油击穿电压的影响更为严重。     

双极性振荡冲击电压下变压器油放电特性

当外部过电压侵入油浸式变压器绕组内部时,其匝间绝缘会承受双极性振荡冲击电压的威胁。在此通过双极性振荡冲击电压下变压器油放电特性的研究,为绕组纵绝缘的合理设计及液体放电机理的探究提供参考。首先通过可调电路元件,严格控制外施电压波形参数,实验获得了稍不均匀场与极不均匀场中变压器油在单一波形变量下的冲击放电特性,统计得到了放电电压概率分布与击穿点分布特征。然后利用分幅相机拍摄了双极性振荡电压下油中流注形貌,阐述了流注极性转换等主要发展特征。最后实验结果表明:无论电场分布是否均匀,振荡系数的增加、振荡频率的降低或波前时间的缩短均会导致变压器油50%击穿电压下降,且当振荡系数高于0.55时存在低于标准雷电耐受水平的可能;当振荡频率较低时,击穿多发生在第1或第2个正极性波峰内,而随着频率的升高,击穿点逐渐向后序波峰偏移,击穿于负极性波峰内的概率显著增加。结合光电倍增管记录的流注发光信号,从流注发展角度分析了变压器油击穿电压与击穿点变化的原因。     

含水量对变压器油介电性能影响的研究

变压器油是油浸式变压器内部重要的液体绝缘介质,油中含有的水分会影响变压器油的绝缘性能。文中通过搭建测试平台,对不同温度下含水量对变压器油的电阻率及频域介电特性的影响进行测试研究。研究结果表明:变压器油的电阻率随温度的增大而减小,随含水量的增大呈现指数下降趋势;水分对变压器油的介电常数和介质损耗因数的影响主要反映在低频段。在低频范围内,变压器油的相对介电常数和介损因数随频率增加而减小,随温度和含水量的增大而增大。因此,利用低频段的相对介电常数和介质损耗因数变化可间接对变压器油中的含水量进行诊断。     

光声光谱法在变压器油中气体分析的发展应用

随着电力系统的高速发展,电力安全稳定运行越来越多的引起研究人员们的关注,作为电力系统中的重要一环,电力变压器的故障检测诊断技术是当前行业研究的热点。本文在讨论利用光声光谱技术实现变压器油中溶解气体的在线监测的原理的基础上,通过对比和分析光声光谱技术与传统气相色谱技术,证明了光声光谱法的可靠性、先进性与经济性。     

变压器油真空滤油泡沫问题的研究

本文采用润滑油泡沫特性测定法对两种未用过的变压器油和用过的变压器油的抗泡沫性能进行研究,同时对泡沫倾向大的变压器油的解决方案进行探索研究。结果表明：未用过的变压器油产生泡沫倾向很小,而用过的变压器油存在产生泡沫倾向大的问题,并且硅含量普遍偏高,界面张力普遍偏低。在用过的变压器油中,采用添加硅型抗泡剂的方法可以初步解决变压器油产生泡沫倾向大的问题,但是硅型抗泡剂与变压器油的互溶性差,需要采用特殊的分散技术进行处理,硅型抗泡剂在变压器油中分散后的稳定性直接影响其抗泡沫效果。采用吸附剂再生处理的方法,可以有效解决此问题。     

变压器油老化介电特性的研究及分析

近年来,我国的高压直流输电线路得到了广泛应用,作为其中关键一环的换流变压器也逐渐受到关注.换流变压器在运行过程中容易受到温度和水分等因素的影响,导致其绝缘老化,最终会对高压直流输电线路的安全稳定运行造成不利影响.因此,对换流变压器的绝缘老化特性进行研究分析具有重要意义,本研究成果对后续换流变压器的绝缘老化特性研究提供了一定的理论依据.     

变压器油中气体光声光谱分析的最小二乘回归算法研究

文章对气体光声光谱分析的基础理论进行简述,在此基础上提出最小二乘回归算法的气体光声光谱分析方法,并建立混合气体浓度定量分析模型,对变压器油中两种特殊气体CH_4及C_2H_2展开实验。运用该算法分析模型对气体浓度反演时,发现能够有效避免出现参数引发误差情况,对整体检测精准度有效提升。     

基于光声光谱的变压器油中多组分气体检测方法

油中溶解气体对变压器早期潜伏性故障的诊断具有重要作用。光声光谱技术是基于光声效应的一种新型微量气体检测技术,基于光声光谱技术的基本原理,以甲烷和乙炔为例,对变压器油中多组分故障特征气体的光声光谱检测方法进行研究。提出的基于分布反馈半导体激光器的光声光谱检测装置具有选择性好、检测范围大的优点,提出的基于最小二乘回归的多组分气体光声定量方法不需要池常数、气体吸收系数等参数,因而避免了这些参数引入的误差。实验结果表明,提出的方法能够有效地检测出多组分故障特征气体,为光声光谱技术的工程应用提供了方法参考。     

一种高压油-气套管出线变压器的替代试验方案

针对一台与GIS装置对接的油浸变压器高压油-气套管在空气中进行耐压试验时外绝缘强度不足的问题,在缺乏专用设备的情况下,设计出采用普通套管替代的试验方案.     

变压器油中溶解气体光声光谱检测的温度特性

气体光声光谱检测技术能很好地应用于变压器油中溶解气体的在线监测。温度是光声光谱检测的重要影响因素之一。论文基于光声光谱技术的基本原理,利用分布反馈半导体激光器构建了一种便携式、可调谐的光声光谱装置;在分析光声池声学理论的基础上,结合实验探讨了温度对光声池池常数、谐振频率以及气体吸收系数的影响。以变压器油中主要特征气体C2H2进行实验分析,得到了乙炔气体光声信号与温度之间的关系曲线,理论及实验结果为进一步完善油中气体光声光谱在线监测系统奠定了重要基础。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测技术研究

光声光谱技术具有选择性好、检测范围宽、准确度高和免维护等优点,基于光声光谱气体检测原理和变压器油中溶解气体的吸收光谱特征,对油中溶解气体进行定性和定量分析,构建了结合动态顶空脱气和光声光谱检测的微量气体检测装置,研究检测器内部噪声、环境温度和湿度等对检测结果的影响,结合现场数据和实验分析空气湿度的影响并提出解决方案,对比检测了取自现场变压器的油样,结果达到了IEC和相关国家标准的要求。     

新型排油注氮式变压器灭火装置的研究

在电力系统中大容量的变压器多为油浸电力变压器,其稳定运行是电力系统安全运行的重要保证。目前,排油注氮式变压器灭火装置以＂预防为主、防消结合＂的特点,已成为替代油浸电力变压器其他灭火装置的重要消防设施。LCH-1A型排油注氮式变压器灭火装置去掉了传统排油注氮式变压器灭火装置中电磁机构和重锤连动的操作机构,改用全新的机电一体的操纵机构,克服了传统排油注氮式变压器灭火装置重锤机构所导致的缺陷。     

交直流复合电压下变压器油中金属微粒聚集特性和局部放电特性研究

通过开展不同比例交直流复合电压下油中金属微粒在半球电极间的聚集试验,同步采集不同时刻的局部放电（PD）信号,对放电频率及平均放电量进行统计,最后对金属微粒的聚集行为与PD特性的关联性进行了分析。结果表明：金属微粒在直流电压下的聚集区域最大,在交、直流分量比为3∶1的复合电压下的聚集最为紧密;放电频率随时间呈下降趋势,且随着交直流复合电压中交流分量的增加,放电频率逐渐增加;金属微粒与电极间的碰撞频率及金属微粒聚集的紧密程度是影响局部放电频率及平均放电量的主要因素。     

变压器油中溶解气体光声光谱在线检测装置的研制及应用

针对目前变电站在线气相色谱仪检测准确率低、光声光谱仪测量精度和反演精度低等问题,研制了由油气分离装置、光声系统、H2传感器、电子系统组成的变压器油中溶解气体光声光谱在线检测装置,并在220 kV薛家湾变电站2号变压器投入使用.实际使用情况表明,该装置运行稳定,可以准确测出变压器运行过程中油中溶解气体的类型和含量,能够有...