油浸纸套管尾部受潮故障模拟及早期特征

为研究油浸纸套管尾部绝缘受潮的故障检测及诊断方法,设计并制作了透明护套的油浸纸套管模型,模拟水分从套管头部进入并在尾部沉积的典型受潮故障,研究额定电压和阶梯升压下套管尾部受潮的局部放电、介质损耗角正切值tanδ、电容及频域介电谱特征的变化规律。研究结果表明:额定电压下套管尾部受潮早期,电容随受潮时间呈现增长趋势,而局部放电、tanδ基本不变;1.5 Um工频电压下的局部放电试验使得套管尾部早期受潮的沉积水分运动引发放电;频域介电谱1 m Hz,tanδ随受潮时间呈现增长趋势。现有10 k V电压下测试tanδ、额定电压测局部放电的方法可能会因水分沉积状态而产生误判。建议对疑似尾部受潮套管离线试验中增加1.5 Um工频电压测局部放电试验、1 m Hz频域介电谱测试,在线监测中增加电容的检测,以便早诊断和识别尾部受潮的套管。     

复合绝缘子运行状况评估方法

为了对运行中的复合绝缘子进行评价,作者抽取了14支在上海地区运行的复合绝缘子,对其进行了各种项目的检测,包括憎水性、红外光谱分析、自然污闪试验、热刺激电流试验等。各种测试的结果表明,这些运行中的复合绝缘子在运行10年后,各项性能并没有出现明显降低,仍满足正常的运行需要。     

变压器局部放电检测用特高频传感器的结构参数对其幅频特性的影响

传感器是变压器特高频局放检测中的关键设备之一,阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线是目前常用的特高频传感器,采用扫频法在吉赫横电磁波室内测量了一系列结构参数不同的这两种螺旋天线的幅频特性,并在空旷场地测量了它们的驻波比。测试结果表明:天线内外径尺寸对其幅频特性的影响比较明显;测试天线的驻波比小于2,能满足工程测试的要求;变压器局放检测应选用宽频带特高频传感器;平面等角螺旋天线适合应用于局放检测,阿基米德螺旋天线适合用于局放时延定位研究。     

X射线对气隙及油隙中直流电压放电影响

直流电压下 X射线对气隙、油隙放电的激发过程存在明显的“滞后”现象 ,即 :正极性电压下 X射线照射首先抑制放电的发生 ;停止照射后放电便突然爆发。直流电压下的放电抑制现象有助于解释 X射线激励下的放电机理     

基于油中溶解气体Canopy高维模型的变压器异常状态快速识别方法

在线油中溶解气体数据是电力变压器重要状态参数,故障诊断前首先要识别异常。针对当前异常识别方法受数据波动、缺失影响大及运算时间长的问题,提出基于油中溶解气体Canopy高维模型的变压器异常状态快速识别方法。该文分析在线油中溶解气体数据质量,提出基于滑窗的离群点识别方法,引入波动系数评价数据质量,根据特征气体波动系数建立变权高维空间,抑制识别中波动大的气体影响。针对缺失值,在变权高维空间上利用Canopy簇合并算法对状态进区分,结合异常事件库对异常状态进行识别。对比该方法与K-Means聚类算法,该方法可改善状态边界数据的分类效果,并减小计算量。将该方法应用于现场检测,可有效识别未达到注意阈值的过热异常案例,并且避免数据质量差导致的过阈值误报。     

硅橡胶中电树枝各阶段形态及局部放电特性研究

电树枝老化是导致硅橡胶电缆附件劣化的首要原因。目前主要通过局部放电检测预防故障,但经常无法及时发现绝缘缺陷,因此有必要研究硅橡胶电树枝形态与局部放电特性之间的联系。本文搭建了硅橡胶电树枝局部放电老化平台,记录并分阶段分析了恒定工频电压下电树枝形态变化过程和局部放电现象。结果表明:硅橡胶中电树枝的发展过程经历了起始期、生长期和滞长期3个阶段,每个阶段的主要形态分别为单枝状、松枝状和丛状;起始期和生长期局部放电信号的相位和图形特征明显;滞长期局部放电信号微弱而难以识别,但绝缘结构已存在隐患。     

252kV GIS隔离开关特快速暂态过电压试验中触头间隙重复击穿过程研究

为深入研究气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关分合空载短母线产生的触头间隙重复击穿现象,实现隔离开关操作全过程特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)的准确仿真,建立了252 kV GIS试验平台,对GIS隔离开关分合产生的间隙重复击穿过程及影响因素进行了试验研究。通过同步测量触头间隙电压及长度,获得了隔离开关分合操作中触头间隙击穿电压与间隙长度的统计关系。统计结果表明,操作过程中间隙击穿电压与间隙长度的关系与工频电压下各长度的击穿电压基本吻合,且具有极性效应。每次间隙放电产生的空间电荷促进了后续击穿的发生,且首次放电越剧烈,这种趋势越明显。负载侧残余电压衰减时间常数约为160 min,仿真时可不计重复击穿间歇残余电压的衰减。相同的触头间隙恢复电压下,接地腔体对间隙电场分布影响不大。基于上述研究结果建立了隔离开关操作全过程VFTO仿真模型,仿真结果与实测结果基本吻合。     

温度对线路覆冰监测光纤光栅倾角传感器性能的影响

针对现有架空输电线路覆冰在线监测系统存在的易受电磁干扰、使用寿命短等缺点,开发出了用于输电线路覆冰监测的光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)拉力倾角传感器;研究了温度对该传感器的影响。利用温控箱试验传感器零点温度影响的结果表明,使用温度内温度变化引起的拉力测量零点变化±0.1%时,倾角测量零点变化±0.67%;气候室中试验研究覆冰气候环境下开发的拉力倾角传感器的拉力测量误差0.17%。户外试验表明研发的光纤布喇格光栅拉力倾角传感器在长期低温环境下(-15°C～+3°C)运行稳定,传感器测量未出现蠕变衰减现象。     

X射线激励下介质中气隙放电的研究

针对油-纸绝缘系统中的局部放电问题,提出在X射线激励条件下的局部放电检测和定位新方法。实验表明,X射线照射可以电离气体原子,为气隙放电提供必需的初始电子,减小放电的统计时延,从而降低放电的起始电压、增加放电脉冲的次数,这一结果有利于局部放电的检测和定位。     

复合绝缘子表面湿润特性建模分析

研究复合绝缘子在雾中的湿润特性有利于分析污闪机理,根据污闪试验中泄漏电流工频分量幅值的变化,利用一次分段曲线简化和替代原有数据,总结了描述复合绝缘子湿润过程的数学模型并针对两种初始憎水性状态对比研究了不同温度情况下的湿润特性。结果发现:低温雾中复合绝缘子的湿润模型是由湿润、过渡、烘干等过程重复组成,而室温下雾的强冷凝作用导致表面持续湿润并放电,湿润或烘干过程并不明显,使得湿润模型可仅存在过渡过程;此外,憎水性有效地抑制了泄漏电流工频分量的幅值,即有效地减轻了污层的湿润程度并延缓了达到第一次饱和湿润的时间,最终使得耐受电压(耐受时间)要高于(长于)丧失憎水性的情况。