油流速度对含气泡变压器油击穿特性的影响

变压器油中不可避免地存在气泡,使其绝缘性能大幅下降.由于强迫油循环或温差热对流的作用,变压器内部的绝缘油始终处于流动状态,油道中的气泡会随油流而运动,目前流动状态下含气泡变压器油的击穿机理尚不清楚.为了探究油流速度对含气泡变压器油击穿过程的影响,该文搭建流动变压器油循环装置及放电观测平台,开展大量不同流速条件下的击穿实...     

极不均匀电场下绝缘油中气泡动力学特性与迁移机制

变压器油中气泡的存在容易引发局部放电,导致绝缘油劣化。为厘清油浸式电力设备内部复杂电场作用下气泡的迁移与畸变规律,该文通过实验方法观测绝缘油中气泡在极不均匀交流电场作用下的动力学特性,并利用数值模拟分析气泡在不同场强下的迁移路径、速率、畸变程度等特征。结果表明,电场力对气泡具有拉伸和推离作用,且会加速气泡的上升运动,对微米级气泡尤甚,气泡被拉伸的方向始终平行于电场方向。场强足够大时,小气泡会出现“成对”上升现象,对电场的增强效应变大,“气泡对”交界面处场强增强系数可达2.28,使得气泡内部更易发生局部放电,应在设备设计和运行时引起重视。实验与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的合理性。     

流动变压器油中气泡动力学行为及电场分布仿真

气泡作为变压器油中的典型绝缘缺陷,极易诱发局部放电。为了弄清流动变压器油中气泡动力学行为及其对电场畸变的影响,基于有限元方法构建了气液两相流模型,仿真研究了油流速度对水平油道和垂直油道中气泡运动轨迹和变形的影响。结果表明,工频电场中气泡形状以100 Hz的频率周期性振动。在水平油道中,随着油流速的增加,气泡沿竖直方向的变形增大,由气泡导致的电场畸变减弱;在垂直油道中,随着油流速的增加,气泡沿水平方向的变形减弱,电场畸变增强。为了验证仿真模型的有效性,搭建了水平油道变压器油循环装置及气泡运动观测系统,拍摄了水平油道中气泡的运动和变形图像,发现气泡以100 Hz频率周期性振动,并提取了不同流速下气泡的形变率,实验结果与仿真结果基本相符。     

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。     

强迫油冷变压器中油流引起的静电与放电

介绍了变压器油流引起静电特点；影响变压器油流带电程度的因素；油流分离的静电荷所引起的局部放电发生条件及抑制油流静电产生的一些措施。     

变压器油道内油流带电现象与油道电场的仿真计算

油流带电对电力变压器造成危害,引起系统故障甚至事故,为此实验测量了油道内的冲流电流,并仿真计算了油道中的电场强度分布。以变压器中典型的并联油道结构为研究对象,分别对油流温度、流速以及外加电场因素影响下的油道内的冲流电流进行了测量,得到了冲流电流的分布规律。试验结果表明冲流电流在外电场作用下呈现随电场强度增大指数增大的现象。基于上述试验研究,对相应的仿真模型施加交流电场与表面静电荷两种载荷,进行了有限元仿真计算,得到了油道内部的场强分布。计算结果表明,在表面静电荷与外电场等2种载荷共同作用下,油道内与电极接触绝缘纸板油纸界面处油侧的电场强度由无表面静电荷作用下的4.9kV/mm上升至10kV/mm,油道内局部电场出现严重畸变并呈现增大的趋势。因此,应当采取有效的措施预防或减少油流带电造成的危害。     

强迫油循环变压器油流带电的危害及其抑制

变压器采用强迫油循环冷却方式后,因油有流速而产生带正电荷,聚积在绝缘部件的某一部分产生了场强,引起放电或击穿而产生事故。本文结合国內外资料申报导的事故,分析认为油流带电与油温、油中含水量、变压器种类、固体绝缘的表面状况、绝缘油质量、冷却器结构、变压器本身结构及其运行状态等因素都有关系,故而根据油流带电产生的机理和影响因素,提出了抑制的方法。     

强油导向冷却电力变压器的油流工程计算方法

在大量实验基础上,提出了强油导向冷却变压器的油流量分配工程计算方法。该方法可用于强油导向冷却变压器各绕组之间流量分配的计算。     

变压器油中局部放电下的油流带电分析

对变压器油漉带电现象进行了研究,分析了油流带电问参数的关系以及影响因素,阐述了油流带电现象产生的原因.     

极不均匀电场中负直流电晕放电紫外特性

为了对极不均匀电场中负直流电晕放电强弱进行评估,必须对电晕放电产生的紫外光子计数进行定量分析。通过棒-板电极中负直流电晕放电进行了Trichel脉冲频率、电晕电流及紫外光子计数的测量,得到了试验电压、Trichel脉冲频率、电晕离子电流与紫外光子计数之间的相互关系。试验结果表明,在距离放电点相同距离、相同增益时,Trichel脉冲频率与试验电压近似呈线性关系,且在不同棒-板距离时,试验电压对脉冲频率的影响梯度基本相同,在3.6~4.2之间;紫外光子计数与试验电压及Trichel脉冲频率均近似呈2次方关系,而且紫外光子计数与频率在一定电极距离范围内存在固定函数关系。这一结论为紫外仪在电晕缺陷检测方面奠定了基础。     

基于紫外成像技术的极不均匀电场电晕放电

为监测电气设备外绝缘缺陷、灵敏观察和准确定位电晕放电,以紫外光谱特征量为量化电晕放电强度的表征参数,以相同工频电压等级下的放电水平和电晕脉冲电流峰值作为量化比较参数,在基本相同的大气条件下,利用紫外成像技术试验研究了极不均匀电场工频电压下电晕放电。结果表明,电晕放电强度量化表征参数与量化比较参数之间的对应关系很好;表征参数可反映电晕放电的几个阶段;结合紫外成像反映的放电形态,可分辨电晕放电过程的各阶段,且紫外光谱特征量在电晕放电过程各阶段的分布具有一定的统计规律。最后提出选取流注放电阶段的紫外光谱特征量交集作为空气间隙击穿的注意范围判据。     

强油风冷电力变压器油流继电器故障实例分析

分析2起运行中变压器油流继电器挡板断裂事故原因,阐明同类型故障的2种不同处理方法及处理后效果,说明在解决某一问题时应根据现场条件选用合适的处理方法,为同类事故的处理及预防提供了可借鉴的经验。     

220kV油浸式变压器挡板式油隙油流分布计算方法

本文中作者提出了一种新的变压器挡板式油隙油流分布计算方法,其采用基于动量方程的油隙油流分布算法,实现了油流分布的初步运算。试验结果验证了计算方法的准确性。     

直流电场下变压器油中电场分布特性

直流电场下油纸绝缘系统中,因油中和油/纸界面空间电荷的产生和积聚,会畸变原有电场分布。油中的电场分布特性在直流绝缘结构优化设计中非常重要,它呈现出的特性与交流下有较大的不同。采用一种基于Kerr电光效应的非接触式测量手段,实际测量了6 mm间隙平板电极结构下油中空间电场分布特性。实验结果表明:直流电场下,平板电极间油中电场为非均匀电场;空间电场测量值与施加于电极间的直流电场之比在0.87~1.05之间变化;相同的外加电压情况下,靠近正电极位置处的电场强度要高于靠近负电极位置的电场强度,并且从负电极至正电极呈单调递增趋势;按照施加于电极间的直流电场进行归一化的电场曲线大致可分为3个阶段;结合变压器油中载流子产生、迁移和扩散过程及变压器油的电导特性进行了初步的探讨。     

有载分接开关级间气泡形变规律及对电场分布的影响EI北大核心CSCD

有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)机构快速动作不可避免地会产生气泡,容易在OLTC级间部位诱发局部放电。该文针对气泡在OLTC主触头级间形变及电场畸变特性开展研究。首先,构建包含气泡及变压器油的OLTC主触头气液两相流模型,对主触头级间电场进行仿真,通过Kerr效应的光电试验平台验证了仿真结果。然后,以OLTC实际工况作为边界条件,研究油温、气泡体积、变压器油流量对气泡形变及电场分布的影响。结果显示,毫米级气泡在经过OLTC级间时经历多次拉伸及形状恢复,其长短轴比大于1.5,气泡引起OLTC级间场强增大10%左右。当OLTC油室内变压器油流的流量达到7L/min时,经过级间的气泡开始出现破裂,形成内部场强相近的两枚子气泡。级间场强达到气泡击穿场强时,两枚气泡均可能发生放电,从而增大了油隙放电的概率。该文的研究内容与结论可为后续OLTC设计及运行提供有益参考。     

极不均匀电场中CF3I-CO2混合气体雷电冲击绝缘特性的研究

以含10%CF_3I气体的CF_3I-CO_2混合气体为研究对象,研究了极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体在正、负极性雷电冲击电压下的绝缘特性。结果表明:在0.1～0.3 MPa气压内,极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体在正、负极性雷电冲击电压下的50%击穿电压均随着电极间隙距离的增大而逐渐升高,且增长趋势近似为线性,但在0.3 MPa气压下,正极性雷电冲击电压下的50%击穿电压曲线则呈现出一定程度的饱和趋势;当间隙距离较大时,极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体在正极性雷电冲击电压下的50%击穿电压均比负极性雷电冲击电压下的低;但当间隙距离较小时,CF_3I-CO_2混合气体在正极性雷电冲击电压下的50%击穿电压比负极性雷电冲击电压下更高。