冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能影响的研究

为研究冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能的影响,通过对电磁线进行冷热循环试验,测试分析了冷热循环次数对电磁线绝缘电性能的影响规律。结果表明:电磁线试样的介质损耗因数(tanδ)、电阻(R)、电容(C)随冷热循环次数的增加而有所减小,击穿电压随循环次数的增加而变化不明显。tanδ随着电压的增大而减小,可能是由于该绝缘材料具有非线性效应。     

热电老化对抽水蓄能发电电动机定子线棒主绝缘电性能的影响

通过设计一个新的热电老化试验平台,对抽水蓄能电站发电电动机定子线棒主绝缘进行了热电老化试验,在不同的老化阶段测试了线棒的介质损耗因数、电容和泄漏电流等性能。结果表明:随老化时间的延长,定子线棒的介质损耗因数及其增量、电容增量均有所增大,而定子线棒的电容随老化时间延长而减小。定子线棒的泄漏电流随老化时间延长变化不明显,吸收比略有增加。     

XLPE电缆绝缘仿真判据探讨

为获得交联聚乙烯绝缘电缆(简称XLPE电缆)绝缘击穿的判据,对10kV XLPE电缆单相和三相接地不平衡电流建立绝缘仿真模型,用Matlab软件对单相、三相的整体、局部绝缘故障进行仿真计算,得出接地不平衡电流i与绝缘层电阻、电容、介质损耗因数之间的关系。仿真结果:绝缘层电容、介质损耗因数的变化对i的影响较明显;三相整体老化时i的变化极小,三相局部绝缘故障时i的变化较明显;单相局部绝缘故障的i值随故障严重程度变化,三相局部绝缘故障时电缆首尾两端接地不平衡电流之比随故障点位置变化。对仿真结果进行分析并得出结论:通过监测接地不平衡电流可以判断电缆绝缘状况和确定故障点位置,绝缘判据与电缆长度、电压、负载和电缆劣化前参数有关。     

多因子老化对抽水蓄能发电电动机定子线棒主绝缘介电性能的影响

设计搭建了新型定子线棒多因子老化平台,对抽水蓄能发电电动机定子线棒进行电、热及机械振动多因子老化试验,测量定子线棒在老化试验各老化周期后和部分周期中的介质损耗因数和电容值,并利用扫描电镜对老化后的绝缘层材料进行观察。结果表明:在测试电压高于一定值时,介质损耗因数随老化周期的增加而增大;在不同测试电压下,电容均随老化周期的增加而减小;介质损耗因数增量及电容增量均随老化周期的增加而增大;在影响介电性能变化的各老化因子中,冷热循环老化和机械振动老化起主要作用;结合老化线棒的局部放电起始电压和绝缘层老化试样的显微结构认为,多因子联合老化使得线棒主绝缘内产生的越来越多气隙等缺陷是导致其性能劣化的主要原因。     

两种有机硅绝缘系统热老化性能及寿命对比分析

采用进口H62C和国产TJ1173两种有机硅浸渍树脂分别制得两种绝缘结构模型,以热老化为主因子,结合机械振动、潮湿和尘埃等环境因子,对两种绝缘系统的热老化性能及寿命进行试验分析。结果表明:国产TJ1173与进口H62C有机硅浸渍树脂绝缘系统的热老化性能和热老化寿命相当,随老化时间的延长,绝缘电阻均呈先增后降的趋势,介质损耗因数均呈逐渐增大的趋势。     

变频牵引电机定子绕组绝缘老化特性研究

对比测量了不同运行年限的变频牵引电机的定子绕组绝缘诊断参数,包括绝缘电阻、介质损耗因数、局部放电起始电压(PDIV)、剩余击穿电压等特征参数,以及沿绕组不同部位的绝缘材料取样进行了热失重分析(TGA)来研究绝缘老化特征。介电性能测量结果表明,与新电机相比,运行后定子绕组的绝缘介电性能有不同程度的下降,出槽口附近绝缘的老化程度高于槽内。TGA分析结果表明,使用了长达10年的牵引电机定子绕组绝缘性能略有下降,且线圈下层边的绝缘老化比上层边明显。     

交联聚乙烯电缆水树缺陷的修复方法研究

采用硅氧烷修复液修复交联聚乙烯电缆老化试样中的水树,进而分析修复效果及机理。将介质损耗因数为4%～6%,绝缘电阻7 500～10 000 MΩ的短电缆在7.5 kV 450 Hz交流电压下老化至介质损耗因数达到20%左右,绝缘电阻3 500～5 000 MΩ。然后用压力注入式修复装置把修复液注入缆芯对水树缺陷进行修复。以介质损耗因数、绝缘电阻和击穿电压为指标对修复效果进行评判;通过显微镜切片观察修复前后水树微观形态;通过仿真修复前后水树附近电场分布来分析和验证水树的修复机理。实验结果证明,修复液可以充分与电缆水树中的水发生反应生成胶状聚合物填充水树通道;修复后电缆介质损耗因数、绝缘电阻和击穿电压恢复到新电缆水平;改善了绝缘层电场分布;有效地抑制了水树生长。实验表明,该修复液可有效修复电缆中的水树缺陷,提高电缆绝缘水平。     

基于PDC法的核电站XLPE电缆辐照老化研究

为了对辐照老化后的核电站用中压交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘状态进行评估,首先对电缆进行不同程度的辐照老化,研究不同辐照剂量下电缆的极化去极化电流,分析0.1 Hz介质损耗因数、直流电导率等老化参数的变化规律。然后使用改进的3支路Debye模型对电缆绝缘进行拟合,得到不同辐照剂量下的支路电阻与支路电容,对电缆的老化情况进行评估。结果表明:核电站用XLPE电缆在低辐照剂量(小于216 k Gy)下的支路电容与支路电阻变化较小,随着辐照剂量的增加,支路电阻大幅下降,支路电容大幅上升,电缆直流电导率、介质损耗因数不断上升,并与断裂伸长率、氧化诱导时间的测试结果相符,验证了PDC方法可以有效地检测辐照老化电缆的绝缘情况。     

变压器试验技术⑨

４绕组对地绝缘电阻和绝缘系统电容的介质损耗因数测量４１概述变压器绕组对地绝缘电阻和绝缘系统电容的介质损耗因数测量习惯上称为绝缘特性试验,以下仍简称为绝缘特性试验。变压器的绝缘性能除了要满足在额定电压下能安全可靠运行之外,还必须能够承受由于雷电过电压...     

双馈电机定子线圈高频老化及冷热冲击性能研究

通过对双馈电机定子线圈在不同周期冷热循环后进行绝缘性能对比分析以及在不同高频电压下进行寿命评估,对双馈电机定子线圈的耐冷热冲击及高频脉冲电老化性能进行研究.结果表明:冷热循环对双馈电机定子线圈的绝缘性能影响不大.随着高频电老化时间增加,线圈的介质损耗因数以及介质损耗增量均有所增大,绝缘电阻先减小后增大.高频脉冲后线圈的起始放电电压较未老化线圈有所下降,外推出定子线圈高频脉冲电老化寿命大于30年.     

牵引电机绝缘系统的可靠性试验研究

为了研究牵引电机绝缘系统的可靠性,根据牵引电机的运行环境,制定了电热联合老化、温度变化、恒定湿热、机械振动和沙尘为老化因子的可靠性验证方法,对机车牵引电机基准绝缘结构和待评结构进行对比试验,并测量了绝缘电阻、介质损耗因数和局部放电起始电压等非破坏性特征参数.结果表明:可靠性验证方法可以快速对比绝缘系统的可靠性,试验过程中绝缘性能先升高后下降,介质损耗因数和局部放电起始电压对绝缘系统老化的表征效果比绝缘电阻明显.     

有机硅注入技术对电缆水树缺陷的绝缘修复研究

通过有机硅液体压力注入的方式,对交联聚乙烯(XLPE)电缆的水树缺陷进行绝缘修复,并分析其修复效果和原理.通过加速水树老化实验,使电缆介质损耗因数达2％左右,绝缘电阻低于3500 MΩ,利用压力注入式修复装置把修复液注入缆芯对水树缺陷进行填充和修复,比较了修复前后的介质损耗、击穿电压和电场强度等.结果表明:该修复液能在...     

XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法

电缆投入运行后, 绝缘会受到电、热、机械、水分等因素的作用而发生老化,影响电缆的运行可靠性和使用寿命。XLPE电缆的绝缘状态与剩余寿命的评估是目前的热点问题,相对于定性的分析,对电缆剩余寿命的定量评估更有实际价值。文章总结了XLPE电缆绝缘老化机理并调研了几种定量分析电缆剩余寿命的方法：击穿电压对比法,介质损耗因素法和直流泄漏电流法。可为从事电缆运行情况和寿命研究的技术人员提供参考。     

工频范围内高压发电机定子线圈绝缘内部气隙群放电行为的研究

为了分析在工频电源频率范围内高压电机定子线圈主绝缘内部存在气隙群放电(包括无气隙群放电、完全型气隙群放电和非完全型气隙群放电)时对定子线圈绝缘的介质损耗因数(tanδ)与对地电容(C)的影响,测试并分析了主绝缘材料的相对介电常数和介质损耗因数的工频频谱特性、线圈介质损耗因数和电容随电压的变化规律。结果表明:在线圈绝缘内部无气隙群放电的情况下,电源频率与施加电压对线圈绝缘介质损耗因数和电容基本无影响;在线圈绝缘内部存在气隙群放电的情况下,电源频率与施加电压对线圈介质损耗因数和电容的影响很大。     

固体绝缘材料热老化电气特性的研究

油浸式变压器所用固体绝缘材料的介电常数大小和耐高温性能是影响变压器容量和尺寸大小的重要因素。本文选择了聚酯薄膜、聚碳酸酯、聚苯硫醚三种耐高温聚合物材料为试验对象,在130℃条件下进行了最长1 200 h的热老化试验,测试了各试样老化前及老化各阶段的介电谱(相对介电常数、介质损耗因数随温度变化特性)和击穿强度。测试结果表明,三种聚合物材料老化前后的相对介电常数值均比油浸变压器目前常用的绝缘纸板的小(更加接近变压器油),相应的介质损耗因数也远远低于绝缘纸板;聚苯硫醚和聚酯薄膜的相对介电常数和介质损耗在90℃附近明显增大,但聚碳酸酯的相对介电常数和介质损耗基本不变;在油中热老化后,三种聚合物材料的介电常数和介质损耗随温度变化的趋势与未老化的相似;在老化各阶段,聚酯薄膜、聚碳酸酯和聚苯硫醚材料的工频击穿强度基本与热老化时间无关。综合聚酯薄膜、聚苯硫醚和聚碳酸酯三种聚合物材料热老化前后的介电特性变化情况,对比常用的绝缘纸板的特性,考虑到相对较低的介电常数与介质损耗因数和较高的击穿场强,聚碳酸酯是一种相对理想的有可能用来替换常用绝缘纸板的替换材料。     

极寒条件下热老化油的介电和击穿特性研究

为研究极寒条件下热老化油的介电性能和击穿特性,以45~#变压器油为研究对象,在146℃下加速热老化15天,制备出不同老化程度（酸值分别为0.034、0.181、0.215 mgKOH/g）的变压器油,搭建低温测试平台,对不同老化程度的变压器油的介电性能和击穿特性进行测量和分析。结果表明：随着温度的降低,热老化油样的相对介电常数呈线性增加,电导率和介质损耗因数先增大后减小,在-10℃附近达到峰值;击穿电压整体上呈先减小后增大的趋势,在-10℃附近达到极小值。随着老化天数的增加,油中酸值不断增大,油样的相对介电常数、电导率和介质损耗因数都有所增加,且酸值越大,增加幅度越明显;老化程度较低的油样击穿电压与原样差别不大,而老化程度较高的油样（酸值为0.215 mgKOH/g）击穿电压比原样平均降低了39.9%,最大降幅在-10℃附近可达53.6%。     

基于低频信号注入法的电缆绝缘在线监测

本文提出一种基于介质损耗法的电缆绝缘在线监测方法——低频信号注入法,通过向电缆注入电压信号并测量其响应的低频介质损耗来判断电缆绝缘材料的老化程度。通过仿真和计算得到电缆低频介质损耗因数随电缆绝缘材料老化程度的变化规律,并通过低频介质损耗仿真试验对模拟计算结果进行验证。结果表明:对于不同故障的电缆绝缘,可以通过介质损耗因数的变化来判断其绝缘状况,因此通过低频信号注入法判断电缆绝缘状况是可行的。     

热老化对干式变压器环氧树脂介电性能的影响

根据常见的干式变压器环氧树脂配方,制作了环氧树脂试样,在100、130、160℃下进行热老化试验,测试试样的介电性能,研究介电常数及介质损耗随老化时间与老化温度的变化规律。结果表明:随着老化时间与温度的增加,试样在相同电场频率下的介电常数与介质损耗因数增大;随着老化时间的增加,试样的电气强度随着介质损耗因数的增加而降低,环氧树脂的绝缘性能降低。     

油纸绝缘简单模型的剩余击穿电压预测

准确诊断油纸绝缘的老化状态,对于变压器的寿命评估和实现变压器的状态检修具有非常重要的意义.为此,对油纸绝缘试样进行了电热加速老化实验,并对其进行了介质损耗参量、泄漏电阻、局部放电分布参量和统计参量等非破坏性参量的测量,通过显著性检验,排除了与剩余击穿电压相关性小或是不相关的参量.基于统计学的基本理论,建立了多参数诊断的...     

用介质损耗分析变频电机匝间绝缘老化特性

变频电机匝间绝缘承受来自逆变器的连续高压脉冲方波的作用,为探讨工频正弦电压作用下具有很大差异的老化机理,通过采用工频正弦和高压脉冲方波两种电压源对模拟变频电机匝间绝缘的绞线对试样进行了电热联合老化对比试验,测量损耗角正切tanδ随老化时间的变化趋势,并结合热刺激电流测量结果,分析了电压形式对匝间绝缘介质损耗产生和发展的作用机理。试验结果表明:绝缘内部有放电发生时,放电与空间电荷协同作用使绝缘缺陷迅速增多;无放电时空间电荷反复注入和抽出造成绝缘损伤。两者都导致高压方波脉冲老化下绝缘材料的tanδ高于工频正弦老化下的tanδ;高压方波脉冲下空间电荷可能是导致绝缘材料最后击穿的原因。