通过感应耐压试验检查变压器纵绝缘缺陷

工频交流耐压试验和感应耐压试验都是耐压试验,但存在着不同。前者对检查变压器主绝缘强度和局部缺陷,具有决定性的作用;后者能够检查全绝缘变压器的纵绝缘和分级绝缘变压器的主绝缘和纵绝缘。可见工频交流耐压试验,只能测试主绝缘的电气强度;而感应耐压试验除可测试主绝缘外,还可测试纵绝缘,是颇为重要的试验项目。本文着重介绍感应耐压试验。     

高频正弦电应力对气-固绝缘局部放电的影响

为了探索高频正弦电应力对高频电力变压器用气-固绝缘局部放电特性的影响,搭建了高频局部放电实验平台。利用该平台在高频正弦电应力下进行局部放电测试,获得了不同电压幅值下的局部放电谱图、放电幅值、放电次数和绝缘寿命。通过分析其变化规律,结果表明:高频正弦电应力下,绝缘寿命与电压幅值呈现负指数关系;不同寿命阶段,单周波平均放电次数基本不变,约等于整个寿命周期的平均放电次数;同时放电幅值在不同寿命阶段里也没有明显变化;放电次数二维相位分布呈"锥"状,且锥顶的相位随着电压幅值的升高向左移动;高频电应力下气-固绝缘在不同损伤阶段的局部放电及持续时间差异性并不明显。     

高压方波脉冲下的电热老化绝缘寿命模型

采用一种高压脉冲绝缘老化试验系统,模拟变频器对变频调速牵引电机定子绕组绝缘材料——聚酰亚胺薄膜进行脉冲电压幅值-温度、频率-温度和频率-电压联合老化试验,利用一元二参数Weibull分布统计分析了3种老化条件下的绝缘寿命试验数据,提出了脉冲下绝缘材料的电热联合老化寿命模型。     

高频脉冲电压下油纸绝缘局部放电特性研究

高频变压器运行过程中油纸绝缘承受严酷的电热应力,绝缘系统容易过早失效.为了研究高频脉冲电压对油纸绝缘局部放电特性的影响,搭建了高频脉冲电压下的局部放电试验平台,开展局部放电试验,研究油纸绝缘在高频脉冲电压下的局部放电特性,并与工频电压下的局部放电特性进行对比.结果表明:高频脉冲电压下局部放电主要发生在电压的上升沿和下降沿,高频脉冲电压下的局部放电幅值远高于工频下的局部放电幅值,在10 kHz附近存在频致拐点,且高频脉冲下油纸试样出现直击现象;究其原因是高频产生较高的电压上升率,改变了缺陷区域的局部场强和高频电热耦合效应,从而导致了局部放电强度的变化.     

最新绝缘文摘

利用操作波感应耐压试验查找配电变压器绝缘缺陷／王延峰，等／《东北电力技术》，2006(7)论述了操作波感应耐压试验在发现配电变压器绝缘缺陷中的作用，阐述了电力变压器进行操作波感应耐压试验的必要性和不可替代性。EMTP在特高压交流输电研究中的应用／曹样麟／《高电压技术     

大型变压器感应耐压试验及125Hz发电机

部颁《电气设备预防性试验标准》规定:电力变压器必须在交接和大修后(连同套管)进行交流耐压试验。水电部85年新颁《标准》明确指出:大型变压器交接和大修后应进行倍频感应耐压或操作波感应耐压。感应高压试验和外施高压试验都列为出厂绝缘试验项目。分级绝缘的变压器则只能进行感应高压试验。感应耐压试验对变国器除考验主绝缘的绝缘水平外,同时对纵绝缘水平起了一定作用,这是外施耐压办不到的。感应耐压试验是保证变压器安全运行的重要措施之一。     

局部放电条件下干式空心电抗器匝间绝缘的电老化特性研究

为研究干式空心电抗器匝间绝缘的电老化规律,进行了干式空心电抗器匝间绝缘模型试样的起始局部放电电压及击穿试验。采用恒定电压法及阶梯电压法进行了局部放电发生后干式空心电抗器匝间绝缘的电老化寿命试验,求得两种老化方式下的电老化反幂寿命方程。分析并试验验证了两个寿命方程存在差别的原因,并修正了局部放电发生后恒定电压下干式空心电抗器匝间绝缘模型试样的电老化反幂寿命方程。研究结果表明:发生局部放电时,干式空心电抗器匝间绝缘的电老化规律不符合反幂寿命模型,耐压寿命指数N及常数C随着试验电压的升高而增大;各种过电压下可能出现的局部放电对干式空心电抗器匝间绝缘材料的危害很大,可以通过改进制造工艺提高起始局部放电电压、选用耐局部放电能力强的绝缘材料作为匝间绝缘或者加装过电压抑制装置限制过电压幅值等方法延长干式空心电抗器匝间绝缘的使用寿命。     

高频电压下油纸绝缘系统的局部放电及产气特性研究

高频变压器在提升电能传输效率的同时,也会加速油纸绝缘系统缺陷的劣化进程。为研究油纸绝缘系统在高频电压下的劣化特性,采用柱板模型模拟油纸绝缘的沿面放电缺陷,搭建高频局部放电试验平台,在10、20、30 k Hz电压下采用恒压法进行多组局部放电试验。利用摄像机和罗氏线圈分别记录试验现象和放电信号,分析高频电压下局部放电图谱和产气特性,并与工频局部放电试验的结果进行对比。结果表明:随着频率的提高,油纸绝缘系统的局部放电起始电压显著降低,单位时间内关键气体的产气量明显提高;但在高频电压下,绝缘油的劣化比绝缘纸板的劣化更为严重,因此提高了关键气体中H2的比例。由于空间电荷效应,放电相位集中于电压极性反转相位附近,且高频电压下的放电相位比工频电压下的放电相位宽;同时,在高频电压下,电压的上升速率、单周波内的有效放电时延受到频率的影响,使单周波内的平均放电幅值、平均放电次数在20 k Hz附近出现极大值。     

1000 kV特高压电力变压器绝缘水平及试验技术

中国1 000 kV交流特高压系统绝缘配合不是对 500 kV系统的简单放大,也并未完全依照GB311.1-1997或IEC60071-1-1993标准,是在优化原则下研究确定的。变压器绝缘水平为：雷电冲击耐压2 250 kV、操作冲击耐压 1 800 kV、工频耐压1 100 kV(5 min)。由于特高压变压器各绕组绝缘水平及绝缘试验电压要求不同,而变压器各绕组是通过电磁耦合紧密联系的,工频和操作冲击试验电压在各绕组间按变比传递,因此势必造成有些线端绝缘设计不能按其技术规范所规定的试验电压来考核。此外,特高压电力变压器电压高、容量大、尺寸超大,试验回路尺寸也相应扩大,杂散电感、电容影响也更加突出。这将造成雷电冲击试验电压波形的波头时间拉长,而设计计算一般按照标准波头进行。因此,在特高压变压器绝缘设计中,应关注长波头试验电压的影响。文中详细介绍了中国1 000 kV交流特高压工程用电力变压器的结构特点、绝缘水平及绝缘试验中的特殊问题。     

油浸式电力变压器的局部放电测量试验(下)

5 局部放电测量试验的应用 5.1 用高频脉冲电流测量(ERA)法测量局部放电时须注意的问题 (1)施加电压的正确性.变压器感应耐压试验时,为了防止铁心饱和,允许使用比额定频率更高的试验频率.对于高电压试验,频率为50Hz～400Hz的电压称为工频电压.     

温度对步进电压下油纸绝缘电老化的影响

为了研究温度对变压器匝间油纸绝缘电老化过程的影响,文中设计了变压器匝间油纸绝缘模型线圈及试验系统,用步进升压法进行了模型线圈在常温22℃及运行温度80℃下的电老化试验。采用一种基于极大似然思想的数据处理方法,求取了油纸绝缘反幂模型中的常数A及电压寿命指数N,并用恒定电压法验证了所得反幂模型的正确性。结果表明:步进电压法可以用于变压器匝间油纸绝缘的电老化研究;与常温下相比,在电压低于某一阈值时运行温度下变压器匝间油纸绝缘模型线圈的电老化速度较慢,寿命较长,在电压高于该阈值时恰好相反;电老化不是变压器绝缘材料老化的最主要因素。     

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。     

牵引变电所干式变压器绝缘垫块放电频发原因研究

为研究牵引变电所27.5 kV配电干式变压器主要的两种绝缘垫块的电气性能,测试了不饱和聚酯团状模塑料(DMC)和环氧树脂复合材料(ERC)制成的绝缘垫块的直流泄漏伏安特性、工频耐压特性和工频梯级电压下的局部放电特性,并对绝缘垫块表面进行扫描电镜分析。结果表明:绝缘垫块的直流泄漏电流随电压的升高呈指数增长,直流电压高于18 kV后电极周围出现放电;DMC垫块和ERC垫块的工频闪络电压分别为100 kV和102 kV,工频局部放电起始电压分别为27.5 kV、25.0 k V,当工频电压为27.5 k V时,DMC和ERC垫块的局部放电视在放电量分别为25.0 pC、65.5 pC。牵引变电所配电干式变压器放电故障频发的主要原因是两种绝缘垫块的电气绝缘性能不佳,应增加配电干式变压器绝缘垫块耐压和局放等技术要求。     

特高压变压器高压出线装置长时工频耐压下绝缘性能试验研究

根据油纸绝缘的V-t特性,制定了特高压出线装置长时工频耐压试验方案,提出以出线装置在10h,m1.5U/3工频电压下的绝缘特性衡量出线装置的绝缘裕度。设计了特高压出线装置绝缘裕度试验系统,实现了出线装置脱离变压器或电抗器实体进行电气试验的目的。试验以局部放电为特征量,研究特高压出线装置在长时工频电压作用下的电气性能。结合两种局放测量的接线方式检测局放信号,并对局放回路进行分析,提出了区分局放产生的部位的方法,排除套管局放对系统局放结果判断的干扰。试验结果表明国产特高压出线装置在长时工频电压作用下无局放,绝缘性能良好。     

SF6气体中绝缘材料高频沿面放电特性的实验研究

为解决干式高频变压器存在的绝缘劣化和散热性能较差的缺陷,拟采用SF6气体作为高频变压器的绝缘材料与冷却媒介,而沿面放电通常是导致变压器绕组匝间绝缘失效的主要原因之一.通过搭建气-固沿面放电实验平台,选取聚酯薄膜及聚酰亚胺薄膜作为研究对象,研究高频方波下SF6气体中绝缘薄膜的沿面放电特性,分析电压频率以及气体压强对闪络电...     

基于连续高压脉冲方波的绝缘老化寿命模型

变频电机定子绝缘承受来自逆变器的连续高压脉冲方波,其老化机理与工频正弦电压作用下具有很大差异.本文设计了一种连续高压脉冲绝缘老化试验系统,以聚酰亚胺薄膜为试验对象,研究了脉冲幅值、频率以及温度对绝缘寿命的影响,提出了基于连续高压脉冲方波的绝缘老化寿命模型.     

变压器油纸绝缘水分的回复电压分析法

变压器油纸绝缘系统中的水分会加速其固体绝缘材料的老化,准确诊断变压器固体绝缘中的水分质量分数对确保其安全可靠运行,延缓绝缘老化都具有重要意义。变压器油纸绝缘会因老化或受潮而导致其介电特性发生变化,基于检测油纸绝缘介电特性的回复电压测量方法能有效诊断变压器的油纸绝缘状态,并可用来估测固体绝缘纸板的水分质量分数。为此,通过分析变压器油纸绝缘中水分的极化特性,阐述了回复电压方法诊断固体绝缘水分质量分数的原理;并试验研究了变压器油纸绝缘水分质量分数与回复电压特征量及极化谱之间的关系,其中回复电压主时间常数可以量化固体绝缘的等值水分质量分数,一台220kV变压器试验结果表明回复电压方法能够有效地诊断变压器的绝缘油纸状态。     

固体绝缘件长时间正常工作条件下电老化寿命评估方法研究

随着电力系统对小型化开关设备需求的日益增加,固体绝缘开关柜逐渐成为配电领域的研究热点。为了研究12 k V开关柜中10 mm厚度固体绝缘材料的老化过程并预测其绝缘寿命,文中采用具有不等直径的电极对环氧树脂板样品进行了电老化试验,并对老化过程中环氧树脂板的相关绝缘参数进行了测量。通过设定一个电老化寿命终点,采用威布尔分布法处理试验数据得到不同电压等级下试样的特征寿命,使用MATLAB拟合出该试验条件下的逆幂律公式,外推得到10 mm×10 mm×2 mm环氧树脂板在折算的2.4 k V工频电压下的绝缘寿命,为固体开关用绝缘材料的电老化寿命评估提出一种可供借鉴的方法,同时提出了提高老化试验效率和设备维护的建议。     

步进电压下变压器匝间油纸绝缘的电老化

为评估油浸式变压器匝间油纸绝缘的电老化寿命,采用步进电压法对所设计的模型线圈进行加速电老化试验。基于极大似然法对试验数据进行统计分析,求出了反幂模型中的常数A及电压寿命指数N,并与恒定电压下的试验数据进行对比。结果计算寿命与试验数据相吻合,证明了用步进电压法对变压器匝间油纸绝缘进行电老化试验的可行性。求出了老化寿命与电场强度间的反幂模型,计算出模型线圈设计寿命为30年时所允许的最大工作电场强度值,并解释了该场强值远大于实际变压器设计时许用场强值的原因。     

交流500kV交联聚乙烯海缆绝缘材料的步进工频击穿特性及寿命模型

世界首条500 kV交联聚乙烯(XLPE)海缆已于2018年底在舟山敷设完成。为了研究500 kV XLPE海缆绝缘材料的绝缘与老化特性,对交流500 kV XLPE海缆绝缘材料进行不同温度下的短时工频击穿试验和步进应力工频击穿试验,并运用反幂模型对该材料在电-热应力下的寿命进行计算。结果表明:该500 k V XLPE海缆绝缘材料的短时工频击穿强度在25～85℃内呈现先上升后下降的趋势,工频击穿强度显著下降的阈值温度在70℃左右;相同温度下,步进应力下的工频击穿强度随加压时间步长上升而下降;相同加压时间步长下,步进应力下的工频击穿强度和耐压时间均随温度升高先增大后减小;寿命指数n和常数C随温度的升高也呈现先上升后下降的趋势。最后提出了基于反幂模型的该交流500 kV XLPE海缆材料的寿命计算公式,可为该材料类型海缆的寿命计算以及采用该材料进行电缆结构设计提供参考。