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复合绝缘子运行中异常发热现象频发,其中老化与表面污秽是导致发热的主要原因。文中采用有限元多物理场仿真,结合实测获得的材料参数,分别建立了正常运行、湿热老化、局部涂污及整体涂污等4种典型工况下的复合绝缘子仿真模型,根据湿热老化以及表面污秽的不同发热特征,分别建立静电、电流场两种模型。通过电场计算分析发现:湿热老化后复合绝缘子沿面电场增大、界面电场降低;局部涂污复合绝缘子在涂污处电场稍微下降;整体涂污复合绝缘子由于沿面电流增大造成电场畸变严重。通过以电介质损耗为接口的耦合热场以及电流场⁃热场耦合的电热联合仿真与试验结果对比发现:正常与局部涂污复合绝缘子基本无温升;湿热老化与整体涂污复合绝缘子温升明显,但温度梯度方向相反。仿真计算所得绝缘子最大温升位置与试验结果相同,试验结果与仿真计算结果基本吻合。 相似文献
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在干式空心电抗器的服役过程当中,水分有可能会大量地侵入包封并造成包封内绝缘的严重湿热老化而发生电抗器事故。但是目前对电抗器湿热老化并最终导致起火故障的详细过程和机理没有进行深入研究。由于湿热老化材料耐击穿性能下降,匝间绝缘在过电压的作用下有可能被击穿形成永久的匝间短路通路而发生故障,文中探讨这种短路故障发生的可能性,研究匝间过电压对匝间绝缘的影响。首先分析电抗器端口可能出现的最大过电压,然后利用链形回路计算电抗器在运行过程中可能遭受的最大匝间过电压,最后利用只包含两匝线圈的简易电抗器模型研究匝间过电压造成匝间绝缘故障的风险;结果表明:虽然电抗器在遭受过电压冲击时匝间绝缘有可能承受较大的过电压,但即使匝间绝缘已老化严重,过电压也不易将匝间绝缘击穿造成短路故障。 相似文献
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密封件是油浸式变压器中防止变压器油渗漏的重要设备,在变压器油中,密封橡胶的性能会发生改变,有可能导致渗漏事故的发生。为研究密封材料在变压器油中的溶胀特性,文中选取变压器常用的丁腈橡胶、氟橡胶进行溶胀实验和去溶胀试验。对溶胀和去溶胀后密封材料的重量、体积、硬度和力学性能变化进行测试和分析,并用热分析仪、扫描电镜对溶胀前后和去溶胀后的密封材料进行了分析。通过试验得出结论:丁腈橡胶受到变压器油的侵入更强,且变压器油对丁腈橡胶中的填料、添加剂、小分子基团的提取作用很强,造成重量、体积和硬度不可逆的降低,力学性能也明显下降,油分的侵入对丁腈橡胶各项性能和化学结构造成了较大影响。氟橡胶在变压器油中重量、体积略有增加,但总体来说基本不变,且增加的重量和体积可通过去溶胀试验恢复,其力学性能、化学结构和组成基本不变,体现出了良好的耐油性能。 相似文献
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环氧树脂在湿热环境下易吸水进而导致材料性能劣化,为了研究环氧树脂在湿热环境中的吸水特性与失效机理,文中对环氧树脂进行了湿热老化实验。实验结果表明,环氧树脂的吸水满足LangmuirEXT1等温吸附模型,饱和吸水率与温度成二次函数关系。环氧树脂吸水老化后,在微观层面,表面与切面出现很多微孔隙,孔隙数量与体积和老化温度成正相关;在宏观层面,老化后体积电阻率快速下降,而相对介电常数与介质损耗角增大,有低频色散现象。出现微小孔隙后,水分就会通过呼吸作用大量进入材料内部,内部孔隙的存在也会给水分提供存储空间,吸水量进一步增大,介电特性和击穿强度也随着劣化,最终导致材料失效。 相似文献
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采用腐蚀产物形貌结构分析方法(SEM、EDS、XRD)以及电化学测试方法,研究了在模拟高温高湿环境下腐蚀时间以及外加不同强度直流电场对电力杆塔用碳钢腐蚀行为、腐蚀产物以及形貌结构的影响。结果表明,随着腐蚀时间的延长,碳钢表面的腐蚀产物不断发生变化,腐蚀最初期的腐蚀产物以棉球状α-FeOOH为主,逐渐发展变化为片状的γ-FeOOH和尖晶长条状的Fe3O4,导致表面的腐蚀产物致密性相比腐蚀初期大大减小,对内部基底的保护作用减弱。而电场的存在则会在腐蚀时间作用的基础上进一步抑制α-FeOOH的生成、加速γ-FeOOH的生长,同时电场强度越大形成的γ-FeOOH的形貌结构越疏松分散,致密性越差,从而进一步加速腐蚀往深层次的进行。 相似文献
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为提高设备状态评价精确性,提前发现设备潜伏性隐患,通过统计分析广州电网2006—2021年油纸电容型电流互感器(current transformer, CT)停电试验数据电容量变化和介损统计分布规律,绘制数据整体分布图,得到介损和电容整体分布呈现中间高两端低的分布特征。通过建立经验累计分布特性,绘图分析其90%和95%分位点或累积分布概率值,提出了不同电压等级下电容量变化率和介损值注意值,35 kV、110 kV、220 kV、500 kV油纸电容型CT电容量变化注意值可分别取±5%、±4%、±3%、±3%,介损注意值可分别取为0.6%、0.5%、0.4%、0.4%。分析不同运行年限、生产厂家等因素对统计分布规律特性的影响。结合注意值对在运CT进行排查,发现运行中有2台CT可能存在缺陷,进行停电诊断性试验,发现其中1台110 kV CT存在重大隐患,验证了注意值预警的可行性。 相似文献
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线夹作为导线连接的重要部件,在电力系统架空线路中被广泛使用,因导线断股、螺栓松动接触不良等导致的线夹过热现象时有发生。本文对一起变电站500kV主变变高开关上方引下线线夹异常发热的紧急缺陷案例进行分析,开展直流电阻试验、大电流温升试验、滑移试验、单线拉断力试验及解体检查,最终确定线夹过热原因为固定螺栓在投运时的紧固力矩不满足标准要求,垫片配置数量不统一,长期运行过程中导线受力导致线夹螺栓松动,致使线夹端部更易受潮腐蚀并进一步加剧接触不良,从而导致接触电阻增大,以及滑移试验与拉断力试验不符合要求。最后,提出对该批次导线加强红外监测的针对性运维策略。 相似文献
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环氧树脂由于其优异的绝缘密封性能被广泛应用于干式空心电抗器,然而在湿热环境中环氧树脂易吸水受潮导致材料性能劣化,严重影响设备的安全稳定运行,掌握材料的吸水与脱水行为对其实际应用具有重要意义,因此文中研究了环氧树脂在不同酸碱盐溶液中的吸水与脱水特性。实验结果表明:环氧树脂在不同溶液中的吸水过程符合菲克第二定律;吸水速率和饱和吸水率与两侧溶液浓度差有关,环氧树脂在去离子水中的吸水速率最大;脱水过程也是一种渗透作用,环氧树脂脱水速率很快,相对平衡脱水率几乎能达到100%。 相似文献
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为了研究复合绝缘子硅橡胶在高频电场下的老化机理,文中搭建了高频电老化试验平台,研究了高频电场对高温硫化硅橡胶老化后微观性能的影响,结果表明:高频电老化使硅橡胶表面出现孔洞和大量裂纹,部分填料分解、流失,羟基含量先降后增,但最终仍低于未老化试样,造成界面静态介电极化率降低,削弱了界面极化强度;热解第3阶段失重量随电老化时间增加,说明PDMS分子长链断裂,极性基团数目增加,偶极子极化率和极化强度增大;此外,硅橡胶介电常数和介电损耗随老化时间增大,并在144 h出现明显的介质损耗峰。通过修正Cole-Cole模型,将介电频谱曲线划分为3个驰豫过程和2个电导过程,其变化规律在SEM分析、红外光谱分析和TG分析中得到印证,并提出可用来定量评估硅橡胶高频电老化状态的参量—偶极子静态介电极化率。文中提出了一种新的人工加速老化方法,并探讨了其介电性能的变化趋势,从中提取新的老化状态评估参量,可为进一步探索高频电老化机理和老化效率提供理论参考。 相似文献