真空感应炉部件过热和真空放电现象

真空感应炉在使用过程中经常发生部件过热和发生放电现象,严重时会烧坏部件,导致设备不能正常运行,本文主要介绍了部件过热的原因,真空放电现象,并提出了一些改进措施。     

水中大电流脉冲放电的激波传播特性

水中大电流脉冲放电伴随着强电磁场与机械冲击,导致近场的激波特性难以直接测量。为了探究水中大电流脉冲放电激波的传播特性,提出了基于经典水中爆炸经验公式的激波传播特性模型。从动力学角度描述了水中脉冲放电一次及二次激波的产生过程,建立了放电综合试验平台。借助阴影法与高速摄像技术捕捉了激波传播过程,分析图像并联立Tait方程和Rankine-Hugoniot方程得到了激波峰值特性。通过压力传感器获取不同位置激波并对模型适用性进行了评估,结果表明该模型可用于描述水中大电流脉冲放电激波的近场及远场传播特性,能够为激波的工业应用提供理论指导。     

直流电压下TiO2纳米改性变压器油中电晕放电特性及机理

电晕放电作为变压器油中局部放电主要形式之一,危害换流变压器的安全运行。纳米改性可以提高变压器油的绝缘性能,但直流电压下电晕放电的改性效果和机理研究不足。为此制备了二氧化钛纳米改性变压器油,采用针板缺陷进行了电晕放电过程中的图像拍摄、脉冲电流及光脉冲的测量,并测量了油中的电荷输运特性。研究发现,负极性直流电压下,纳米变压器油的击穿电压提高了23.8%;电晕放电强度也明显降低:外施电压50 kV时,纳米变压器油中电晕发光面积减小了86.0%,光脉冲和电流脉冲的频率分别减小75.6%和76.3%,幅值分别减小92.8%和78.6%。纳米粒子抑制电晕放电是因为纳米粒子向变压器油中引入更多浅陷阱促使电子从电离区逃脱,同时其极化捕捉作用削弱了电子碰撞电离,抑制了电子崩起始;此外带负电的纳米粒子的形成相当于增加了负离子数量、降低了其迁移率,从而降低了针尖处电场强度。该研究可为直流电压下变压器油电晕放电的抑制方法和纳米粒子的选型提供依据。     

重复脉冲参数对变频电机绝缘PDIV测试信噪比影响研究

为研究强电磁干扰环境下复杂脉冲电压参数对局部放电起始放电电压(partial discharge inception voltage,PDIV)测试信噪比的影响,基于特高频检测法,在不同重复脉冲电压上升时间、频率和占空比下进行变频电机绝缘PDIV测试,并分析放电信号的时域和频域特性。研究表明,脉冲上升时间对0.5GHz以上高频放电能量影响显著,高频能量随上升时间增加而衰减,在不同上升时间下频域滤波会削弱放电能量,造成测试信噪比降低;脉冲频率升高,放电幅值减小且高频放电能量微弱,放电更易淹没于残余电力电子器件干扰中;具有较小占空比的脉冲电压下(如占空比为0.03%),下降沿处出现统计时延较短的小幅值放电,此时检测上升沿放电可适当提高PDIV测试信噪比。在执行低压散绕变频电机绝缘PDIV测试时,以上结果有望为重复脉冲电压参数选择和测试信噪比的提高提供参考依据,从而提升变频电机绝缘评估准确度。     

换流变压器油纸绝缘水分对局部放电行为的影响综述

换流变压器是高压直流输电系统中的核心设备,起到连接交直流系统的关键作用。油纸绝缘作为换流变压器的主绝缘,其绝缘性能的优劣对整个输电系统具有重要意义。水分会由于绝缘老化和外部水分侵入等原因不可避免地存在于油纸绝缘系统中,不仅使绝缘本身的绝缘强度显著降低,还会吸附在绝缘纸表面,增加界面缺陷数量,畸变局部电场,严重时引发局部放电甚至绝缘失效,对油纸绝缘系统的可靠性和换流变压器的安全稳定运行都构成了极大的威胁。为此综合国内外研究现状,分析了换流变压器中的水分来源、存在状态和分布特点,探讨了油纸绝缘中水分平衡与迁移的内在机制和动态规律,总结了水分对油纸绝缘运行工况下电荷和局部放电特性的影响规律和作用机制,特别论述了油纸绝缘交界面处水分动态行为,指出运行工况下水分迁移的暂态过程对油纸绝缘界面电荷和局部放电的影响不容忽视。     

时差筛选和ABC二次寻优的变压器局放超声定位方法

针对变压器中局部放电源的位置,提出了一种时差筛选(time difference screening,TDS)和人工蜂群(artificial beecolony,ABC)二次寻优的超声定位方法,首先采用广义互相关法估计各传感器接收信号的时差,在此基础上增加基于球面方程组的时差筛选环节剔除掉误差较大的时差。接着根据有效时差组建立空间定位的约束最优化模型并采用ABC算法进行求解,将求解出的若干定位结果进行K-Means聚类分析,最后再次使用ABC算法对距离聚类中心之和最小的点进行寻优,校正误差大的定位结果。仿真结果表明:该文方法相较于传统方法定位误差更小,且现场试验验证定位误差小于5 cm。     

不同类型避雷针雷击接闪效能差异的实验评价方法

探讨一种直观、易于理解且反映雷击放电机理的实验方法,以评价不同类型避雷针的雷击接闪效能差异,对雷电防护领域形成共识显得尤为重要.为此,论文首先分析了雷电环境下地面目标物上避雷针的雷击接闪过程,指出不同类型避雷针接闪效能的差异主要体现在对迎面放电过程的影响上;接着,提出了如下实验评价方法:采用针-板间隙的放电实验布置,对4m及以上间隙施加1.2/50μs标准雷电波模拟迎面流注放电过程,对6m及以上间隙施加250/2500μs标准操作波模拟迎面先导放电过程;然后,通过比较非传统避雷针与传统避雷针的放电起始时刻与平均发展速度2个指标,以评价不同类型针的接闪效能差异;最后,利用所提方法对典型提前放电(early streamer emission,ESE)非传统避雷针与传统避雷针开展了接闪效能差异的评价实验.实验结果表明:ESE针与传统避雷针的评价指标基本一致,不具备研发商所宣称的引雷增效作用.     

220 kV倒置式电流互感器故障分析

某变电站一台220 kV倒置式电流互感器故障引起线路跳闸,通过分析发现是由于长期负压使电流互感器外部潮气从密封不严处进入本体,引起器身绝缘性能下降,最终造成短路放电故障.     

开关柜电缆室局部放电特性分析

为了能更加清晰直观了解局部放电现象的传播特点,通过时域有限差分法在SolidWorks软件中建立开关柜物理模型,并将其以.sat文件导入XFDTD实施仿真分析.探索了变电所开关柜局部放电的电场强度与观测位置、激励源幅值、脉冲宽度等因素之间的关系.另外,通过提高激励源幅值来模拟电气化铁路因列车通过导致牵引负荷波动性较大的特点.