基于热焓分析的变压器油热解机制及热故障严重程度评估

油中溶解气体总含量及其产气速率被普遍应用于诊断变压器内部故障的严重程度,但这类方法忽视了生成不同气体成分的能量差异。引入热焓分析研究了变压器油的热解机制与热故障严重程度的评估方法。基于热力学理论,对C20H42的热解产气机制进行了模拟,获得了不同气体组分的生成含量与温度的关系;然后依据热焓分析,对可表征反应过程能量变化的特征气体生成能进行了计算,得到各气体生成能的排列顺序为 CH4相似文献   

硅橡胶中局部放电发展与电树枝生长的关系研究

研究硅橡胶中电树枝化微观物理过程与局部放电宏观表征之间的关系,能够为基于局部放电严重程度在线评估电缆中间接头的绝缘状态提供理论依据。制备了带有缺陷的硅橡胶切片试品,在逐级升压过程中实时测量了硅橡胶绝缘劣化起始直至击穿全过程中的电树枝照片和局部放电信号,生成了电树枝面积和单位时间内局部放电能量随时间的变化曲线,阐述了两条曲线之间的对应关系。基于电树枝面积曲线的变化规律,将电树枝生长全过程划分为引发及生长、滞长、快速生长共计3个阶段,讨论了各阶段电树枝的生长模式;基于局部放电能量的发展变化规律,将局部放电发展全过程划分为5个阶段,得到了各阶段局部放电相位特征谱图,提取了灰度图空穴面积和局部放电相位宽度作为表征局部放电严重程度的特征量。研究结果表明,电树枝面积曲线和局部放电能量曲线的发展趋势具有高度的一致性,电树枝生长的3个阶段分别对应于局部放电发展的1-2阶段、3阶段以及4-5阶段,从而建立了硅橡胶劣化微观物理过程和局部放电宏观表征之间的关系,为电缆中间接头绝缘状态的在线评估奠定了基础。     

憎水涂层对铝单丝表面覆冰性能的影响

为研究憎水性涂层对铝单丝表面覆冰性能的影响,在低温过冷水条件下,利用实验室导线覆冰模拟系统试验研究了不同憎水性铝单丝表面覆冰的形成过程.研究发现:用普通憎水涂层涂覆铝单丝虽不能抑制表面覆冰的形成和增长,但可以延缓表面覆冰层的形成时间;硬脂酸涂覆制备的超憎水铝单丝表面可以有效抑制表面覆冰的形成和增长.分析表明:普通憎水性表面可以抑制表面附着水滴的湿润和扩散,但表面附着水滴与涂层间的作用力较大,水滴滑行角较大,水滴小易滑落表面:硬脂酸涂覆制备的超憎水铝单丝表面具有特殊的微纳米结构和较小的水滴滑行角,不利于水滴的粘附和冻结.     

电压类型对球板电极下油纸绝缘局部放电起始特性的影响

检测局部放电是监测换流变压器绝缘状态的有效手段,但是针对不同电压类型(交流、直流以及极性反转电压)对油纸绝缘起始放电特性影响的研究很少。为此,通过球板电极对油纸绝缘施加交流、直流以及交直流复合电压,借助常规脉冲电流法和宽带脉冲电流法2种检测手段,研究了油纸绝缘在不同电压类型下发生起始放电时的起始放电电压、视在放电量、放电相位以及放电波形等的差异。研究结果表明:不同电压类型时,起始放电电压按照电压升序排列为交流、正极性直流+交流、正极性直流、负极性直流+交流、负极性直流;直流下的起始放电电压比交流下高4倍;球板电极下油纸绝缘起始放电均多发生在1、3象限,且2个象限的放点次数不同。此外交流和直流电压下发生起始放电时,其放电脉冲的波形特性各不相同;正极性直流下起始放电脉冲波形最陡(脉宽为数ns),中心频率最高(42 MHz),而负极性直流下起始放电时脉冲最平坦,中心频率最低。     

材料特性对50Hz交流介质阻挡放电均匀性影响的实验研究

通过采用预埋电极,向介质阻挡材料中添加纳米材料的方法,研究了介质阻挡材料对50Hz工频放电均匀性的影响。将根据电压电流波形获得的均匀放电、丝状放电和混合放电(均匀放电与丝状放电共存)3种放电模式作为判断放电均匀与否的依据,对实验结果进行了分析。结果表明,利用未改性硅橡胶预埋金属丝网电极难以提高介质阻挡均匀放电的气压范围,采用纳米Al2O3改性的硅橡胶材料作为介质阻挡层可以有效提高均匀放电气压范围,此外实验发现介质阻挡材料的厚度对放电均匀性影响显著。     

变压器油纸绝缘沿面放电程度的诊断

为研究基于特高频信号及油中溶解气体分析的变压器油纸绝缘沿面放电程度诊断方法,在实验室建立了沿面放电模拟试验装置与测量系统,采用阶梯升压法模拟了沿面放电从起始放电到击穿的过程,测量了其发展过程中的特高频信号及油中溶解气体含量,提出了变压器油纸绝缘沿面放电严重程度的诊断方法。研究结果表明：根据特高频信号的相位分布统计谱图可...     

X射线激励下局部放电的研究进展

X射线具有较大的能量,能使电介质发生电离,进而可以影响局部放电的发生与发展过程。首先介绍X射线激励固体绝缘内部气隙、油纸绝缘内部气隙和油隙等典型缺陷局部放电的宏观现象,综述X射线能够为绝缘体中的气隙放电提供给初始电子,减小放电统计时延,降低局部放电起始电压的机理。其次,阐述近年来X射线激励下GIS绝缘子中气隙缺陷、环氧树脂浸渍绝缘中气隙缺陷和油纸绝缘系统等绝缘结构中的局部放电现象和特性。最后,总结现有X射线激励下局部放电检测技术的应用场景,给出该技术的发展和应用前景。     

油纸绝缘结构的空间电场测量技术及应用评述

换流变压器是高压直流输电系统的核心设备,其绝缘设计的有效性与合理性十分关键。就换流变压器油纸绝缘空间电场而言,目前的研究多集中在其不同运行工况下的数值计算方法,但其有效性与准确性缺乏有效的空间电场强度实测数据的支持,因为油纸绝缘中空间电场的测量方法一直是测量研究中的难点问题。针对可以应用到油纸绝缘空间电场测量的模拟实验法、Pockels效应法和Kerr效应法等三种测量技术的现状及其应用的情况展开评述,认为Kerr效应法具有不引入其他介质、不改变原有电场的分布、响应时间快以及可以进行二维电场测量的优点,在油纸绝缘空间电场的测量中具有较大的潜力。基于Kerr效应的研究发现,在不同极性直流电压下油纸绝缘空间电场的暂态和稳态特征差异显著,极性效应明显。这或许是由于油纸绝缘中界面电荷在直流电场作用下的产生过程及影响因素存在特殊性所致,而利用目前应用广泛的RC模型则难于对此做出合理的解释。     

±800kV换流变压器局部放电干扰的旁路监测

交/直流试验电压下的局部放电水平是评估特高压换流变压器绝缘可靠性的关键指标之一,但因外部电磁干扰的影响而经常难以准确判定。针对这一问题,提出局部放电测量干扰的特高频(UHF)旁路监测方法,并将其应用于±800 k V换流变压器的出厂试验中。结果表明,通过UHF检波脉冲的波形特征可准确识别出通讯设备和其他工业设备产生的背景干扰,进一步通过UHF检波信号的相位分布统计特征可准确识别出多种类型交、直流试验电压下包括悬浮电位放电和尖刺放电在内的放电型干扰。结果还证实了通过分析特高频天线阵列获得射频信号的时间差可快速准确地确定放电型干扰源的位置区域。基于监测结果对干扰源进行了有针对性的处理后,被试的±800 k V换流变压器顺利通过了各项局部放电测量试验。研究结果将被进一步应用于换流站现场特高压换流变压器局部放电测量干扰的排查处理。     

半导体纳米粒子改性变压器油的绝缘性能及机制研究

磁性导电纳米粒子可以提高变压器油的导热和绝缘特性,但其分散性极易受到磁场的影响,不利于变压器油性能的改善。利用半导体纳米粒子对变压器油进行改性,测量了改性前后变压器油的工频击穿特性、雷电击穿特性和局部放电特性,可知半导体纳米粒子不仅可以使变压器油的工频和雷电击穿电压提高至未改性变压器油的1.2倍,而且可以改善变压器油的局部放电特性。由于现有的电子捕捉理论无法解释这种现象,利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)法对改性前后变压器油中的陷阱特性进行了测试,结果表明:纳米粒子的加入增加了变压器油中的浅陷阱密度,提高了变压器油对电荷的消散和输运能力,从而能够改善变压器油的绝缘性能。