恒压下油楔放电发展全过程的状态转换特征研究

通过局部放电检测来准确诊断电气设备绝缘状态和对危险缺陷进行及时预警,是电力部门实施状态运维的重要目标,也是当前局放状态检测领域的关键技术难题。文中以油楔放电模型来模拟电力变压器绕组匝间、饼间的局放缺陷,在施加恒定交流电压下采用高频、特高频两种手段对放电缺陷信号进行了全实时的检测;研究了油楔放电发展到击穿全过程中高频和特高频局放信号幅值、次数、信息熵、PRPD图谱等特征量的变化趋势及规律,对比分析了高频和特高频在放电全过程中信号特征的一致性和差异性。研究发现:油楔放电在恒压下存在两种典型阶段:平稳发展阶段和加速劣化阶段;同时从放电机理的角度分析了两种放电阶段存在的合理性。在平稳发展阶段,单位时间内的放电次数呈缓慢递增趋势,放电幅值相关统计量具有一定波动性;放电进入加速劣化的危险发展区间时,单位时间内的放电次数出现了明显的拐点和剧烈震荡的特征,高频和特高频部分特征参数出现了明显的上升或下降走势,综合二者信息可实现对平稳发展阶段和加速劣化阶段的准确判别。研究成果对局放的状态检测和危险故障预警提供了试验依据。     

交直流复合电压下油中局部放电的起始过程

换流变阀侧绕组同时承受交流、直流、交直流叠加、极性反转等多种特殊电压形式,其许用场强却未得到同等关注。因此,采用针-板、板-板典型电极模型和脉冲电流法及宽频带电流传感器检测法,研究了变压器油在交流、直流、交直流复合电压条件下的局部放电起始过程;总结了该起始电压随电压类型变化的规律曲线,为换流变许用场强的提出奠定了基础。试验结果表明:针-板电极模型下局放起始电压基本只与交流、直流、复合电压的幅值有关,而与电压类型、复合电压分量所占比例无明显关系;板-板电极模型中,复合电压下交流局部放电起始电压受直流分量的影响很小。通过高速摄像仪记录复合电压下局部放电引发击穿的全过程并估算出了放电增长速率约为1.8km/s;利用扫描电镜观测放电通道表面形貌特征,进而采用表面能谱分析法检测其主要元素含量由高至低依次为C、O、Cu、Si。最后通过复合电压下油中局部放电产生随机分布气泡的仿真模型算出,气泡使局部放电场强严重畸变,不均匀系数f达1.6。     

X射线照射下油间隙放电的起始电压及其分析

0概述 油/纸绝缘是油浸式电气设备绝缘的基本形式.与其它绝缘试验相比,局部放电的检测能够提前反映电气设备的绝缘状况,及时有效地发现设备内部的绝缘缺陷,预防潜伏性和突发性事故的发生.因此,开展油/纸绝缘系统局部放电的研究具有十分重要的意义.     

结构参数对介质阻挡放电击穿电压的影响

为了研究介质阻挡放电(DBD)下反应器结构对气体击穿时反应器两端所需外加电压的影响,进行模拟烟气(N2/NO)在DBD下放电的实验,改变气体间隙、介质材料、电极接入方式、内电极材料等参数,分别比较击穿电压的变化。对实验条件下气体间隙的电场分布进行模拟计算,通过分析电场对击穿电压的影响,验证了实验结果的正确性。结果表明:增大内电极直径,减小气体间隙可以降低击穿电压;增大阻挡介质的介电常数对降低击穿电压有利;与内电极作阳极相比,内电极作阴极时击穿电压较低;内电极材料的二次电子发射系数越大,击穿电压越小。     

操作冲击电压下油纸绝缘局部放电抗干扰及缺陷辨识技术研究

对油纸绝缘缺陷在操作冲击电压下的局部放电检测、干扰辨识及缺陷识别进行了研究。构建了模型,有效提取了由缺陷激发出的冲击电压下的局部放电信号。     

对电容式电压互感器局部放电试验方法的探讨

￥河北省电力试验研究所＠郑玉成＠王永辉电容式电压互感器（以下简称ＣＶＴ）以优良的电气性能越来越多地投入到高压和超高压电力系统中运行,检测ＣＶＴ局部放电（以下简称局放）量是考核ＣＶＴ制造质量的一项重要指标。此项试验现已纳入交接试验规程。ＣＶＴ本身电容量很大,...     

振荡型冲击电压下局部放电的检测及干扰分析

变压器及GIS等电气设备在投运前往往会经过长途运输、现场组装等环节,这些环节会对设备的绝缘产生潜在的损害,因此现场试验对于设备的安全运行具有重要作用。交流耐压试验及局部放电测量并不能发现设备所有的潜在缺陷,冲击耐压试验及局部放电测量则是对其的有效补充。振荡型冲击电压是一种适合设备现场使用的冲击电压波形,为了研究振荡型冲击电压下局部放电的检测及特性,文中构建了振荡型冲击电压下局部放电检测系统,分析了干扰的来源及干扰抑制措施。研究结果表明冲击电压发生器的干扰是局部放电测量系统的主要干扰源,冲击电压本身的位移电流及发生器球隙动作所产生的高频干扰会对局部放电的测量产生严重影响,采用高通滤波器和基于脉冲时域波形的等效时频分析,可以有效滤除干扰,实现振荡型冲击电压下局部放电的准确测量。     

空间电荷对脉冲电压下局部放电影响

研究了空间电荷对双极性脉冲电压下局部放电行为的影响。通过等温松弛法测量了纳米和非纳米聚酰亚胺膜的陷阱能级和密度,表明纳米材料中大量界面区的存在导致其陷阱密度和电导率比非纳米材料大;此外,通过测量不同频率和上升时间下的局部放电参量(平均放电量和放电次数等)表明,频率的增加和上升时间的缩短导致PD放电活动增强,纳米材料的放电活动低于非纳米材料。通过不同材料的陷阱参数测量结果,分析了纳米和非纳米材料在脉冲电压下PD特征的不同,其PD特征受到材料陷阱参数的影响。     

梯形电压波形参数对发电机定子绝缘局部放电特性的影响

局部放电检测是诊断高压电气设备绝缘系统缺陷和老化的有效手段之一,外加测量电压波形的改变有助于深入理解局部放电的物理过程.以对称梯形波电压为激励,基于电机定子绝缘在球形-平板非对称电极结构下开展局部放电试验,研究不同电压波形参数对局部放电特性的影响.结果表明:视在放电量主要集中在300?500 pC,与梯形波电压波形参数关系不大;最大放电量在外加电压的负半周整体上大于正半周,该差异主要是由放电电极的金属-介质非对称结构及空间电荷在介质表面的累积作用决定的;随着电压变化率dU/dt增大,平均放电量增加,相位偏移引起的时间延迟减小;随着水平电压持续时间增加,平均放电次数和平均放电量在整体上近似呈指数增长趋势.     

工艺对陶瓷电容器耐压及局部放电性能的影响

研究了影响 5 0 0 k VSF6断路器用高压陶瓷电容器耐压及局部放电性能的各种工艺因素。研究表明 ,减少电极留边量 ,严格控制坯料性能、成型工艺 ,减少气隙和裂缝等缺陷 ,可大幅度提高耐压及局部放电性能     

汞膜形变对亚ns脉冲放电管击穿电压的影响

为研究电源电压对亚纳秒脉冲放电管输出脉冲幅度的影响,建立了基于汞膜电极放电管和无汞放电管的高压亚纳秒脉冲发生器及其参数测试装置。实验中观测到汞膜电极放电管的输出脉冲幅度随电源电压增加而明显增加的现象,但无汞放电管的输出脉冲幅度与电源电压的关系并不明显;用显微镜观测到汞膜电极放电管汞膜形变的现象。用示波器测量2种放电管动态击穿电压的结果表明,只有汞膜电极放电管的动态击穿电压随电源电压的升高而明显上升,汞膜形变是影响汞膜电极放电管击穿电压的主要原因,而且汞膜形变滞后于充电过程。在此基础上,采用汞膜电极放电管,连续调节电源电压,实现了单独、连续地控制脉冲幅度。     

绝缘油击穿电压试验的研究

利用第三代SY型便携式绝缘油耐压试验仪,测定了在不同温度、水分及机械杂质等条件下,绝缘油介电强度的变化。     

油纸绝缘系统针板缺陷下局部放电发展过程研究

对典型油纸绝缘针板缺陷进行了交流电压下的局部放电试验,并对其放电脉冲相位分布(phase-resolved partial disdarge,PRPD)谱图与典型脉冲波形进行了分析,并根据PRPD谱图中局部放电脉冲分布趋势将局部放电发展过程划分为3个阶段。试验结果表明,油纸绝缘交流电压下局部放电脉冲可分为两类,分别代表着油纸绝缘结构中发生的局部放电与气泡中发生的局部放电。随着电压的升高,绝缘纸表面开始出现负极性下的沿面放电,对绝缘纸造成较大损伤,导致绝缘纸性能劣化,最终导致介质击穿。研究油纸绝缘结构局部放电随着电压等级升高的发展过程有助于实现变压器在线监测。     

交直流复合电场下油纸绝缘沿面放电过程特性

换流变压器阀侧绕组与出线装置同时承受交流、直流、交直流叠加电压作用,其内部油纸复合绝缘材料的沿面放电特性与以往交流电力变压器存在较大差别,而相关研究又明显不足。为此使用CIGRE MethodⅡ推荐的典型球-板电极结构,利用脉冲电流法对交直流复合电场下油纸绝缘沿面放电过程中放电信号进行了统计,分析并提取了沿面放电统计特征图谱的多个典型特征参数,对油纸绝缘在交直流复合电场下的沿面放电发展过程特性进行了研究。该研究中首次使用沿面放电发展特征参数的变化规律将交直流复合电场下油纸绝缘沿面放电发展过程划分为4个阶段:爬电起始阶段、爬电发展阶段、爬电加速发展阶段以及临界击穿阶段,并对比分析了纯交流电压和交直流复合电压作用下油纸绝缘沿面放电相同阶段特征参数变化规律的差异性。结果表明:交直流复合电压作用下沿面放电对绝缘纸板的破坏强度要高于纯交流电压下,沿面放电发展速度要快于纯交流电压下,交直流复合电压中的直流电压分量对油纸绝缘沿面放电发展具有加速作用。     

加压方式对山火条件下间隙交流击穿特性的影响研究

近年来,山火引发输电线路跳闸事故日益增多,严重威胁电网的安全与稳定运行;国内外针对山火条件下输电线路的击穿特性进行了较多模拟试验研究,但目前尚无统一的加压标准。为了给山火条件下间隙的击穿特性试验标准的制定提供参考,利用模拟山火试验平台,分别采用均匀升压法和升压、耐受相结合法开展了导线–板间隙的交流击穿特性试验,试验结果表明:在2种加压方式下,击穿电压均随时间呈"U"形曲线规律分布,同时击穿电压均随燃烧强度的增大呈现非线性下降;通过对2种加压方式下击穿电压和泄漏电流特性的对比分析,发现当燃烧强度较大时,加压方式对间隙击穿特性影响不大,结合实际山火的特点,推荐模拟山火条件下导线–板间隙的交流击穿特性试验采用升压、耐受相结合的方式。     

脉冲电压下击穿时延分析

为方便有效地测量击穿时延,结合纳秒脉冲绝缘试验所得电压、电流波形,比较了几种测量方法的差异,研究结果表明,用击穿电流波形读取击穿时延最为有效和简便,由测量的击穿时延可判断击穿的特征与趋势。     

交直流复合电压下温度和膜厚对金属化膜击穿特性影响研究

本文对不同温度和不同膜厚条件下的交直流电场叠加下的金属化膜的击穿特性进行了试验研究,试验结果表明,金属化膜的击穿强度随着温度的升高和膜厚的增加而下降。因此本文建议在金属化膜电容器设计过程中采用一定优化元件的排列方式以加强散热,在其运行过程中要采取一定的冷却方法来降低金属化膜电容器的温度以提高电容器的绝缘性能,在选择电容器膜厚的时候可以根据其所处的电压等级进行选择并根据实际条件综合考虑。本文的研究成果能够给金属化膜电容器的绝缘性能设计以及工作性能的优化提供参考。