基于宽频等值电路的变压器局部放电电气定位研究

当变压器中发生局部放电时，脉冲电流信号会沿着绕组传播，检测绕组两端脉冲电流信号即可实现对变压器局部放电的检测。为此，建立变压器宽频等值电路模型，在可能发生局部放电的高压绕组处，于不同线饼与地之间施加局部放电脉冲，模拟高压绕组不同位置对地放电，在高压套管末屏及中性点处采集脉冲电流信号，研究不同位置局部放电脉冲电流信号在变压器绕组中的传播规律。通过计算可知，脉冲电流信号在两个不同频段能量占比的比值与脉冲电流传播的距离比呈线性关系，最大误差为9.80个线饼。该方法实现了变压器局部放电的电气定位，现场实验结果验证了该定位方法的有效性。     

油浸式变压器内部温度的热-流场耦合仿真与特性分析

绕组热点温升是评估油浸式变压器运行状态及剩余寿命的关键指标。以110 kV油浸自冷式变压器为研究对象，搭建包含散热器等效几何结构的二维闭环全尺寸热-流场仿真模型，模型预测温度与温升试验结果误差小于5℃，准确性较高。仿真结果显示绕组水平油道内存在油流静止段，为改善此区域的油流循环，分析了水平油道宽度和挡油板数量对油流速和绕组温升的影响规律。研究结果表明：加宽水平油道可降低绕组平均温度和热点温度；安装挡油板可显著提升水平油道油流速，降低绕组平均温升；所设置条件下，安装5个挡油板为综合散热性能最优方案。     

冲击电压下500 kV油浸倒置式电流互感器局部放电特性研究

为了研究油浸式电流互感器在运行过程中的局部放电特性,搭建500 kV油浸倒置式电流互感器在冲击电压下的局部放电试验回路,对试品施加标准雷电冲击电压和操作冲击电压,使用安装在试品末屏接地引下线处的非接触式高频局部放电传感器采集局部放电信号,通过高采样率示波器显示放电波形。在冲击试验后进行工频局部放电测量、油中溶解气体成分分析、高电压介质损耗因数测试、频域介电谱测试,以检测试品的绝缘状况。研究结果表明:油浸式电流互感器在冲击电压下发生局部放电,绝缘损坏,放电熄灭电压低于正常运行电压,放电无法自熄灭,长期累积作用造成设备故障。     

大气压氩气等离子体射流长度的影响因素

为了研究不同大气压氩气射流结构的放电特性以及气流速率、外施电压和电极结构对射流体长度的影响,设计了外表面双电极、外表面单电极和中心同轴电极3种不同结构的氩气等离子体射流装置,并结合气体动力学和静电场进行了分析。实验结果表明,随着气流速率的增加,射流管内的氩气流动状态会经历从最初的层流态到中间的过渡态再到最后的湍流态的过...     

基于多源状态参量融合的油纸绝缘套管缺陷预警方法研究

油纸绝缘套管是大型电力变压器不可或缺的外部连接组件,若其发生故障影响巨大,有必要对油纸绝缘套管的缺陷进行及时预警。结合上百例油纸绝缘套管故障案例及专家经验,构建了基于多源状态参量融合的套管缺陷预警信息决策表,并结合遗传优化算法对决策表进行约简,实现了油纸绝缘套管决策规律的提取,形成套管缺陷预警知识,最终建立了套管缺陷预警模型。经实际应用,模型可实现对油纸绝缘套管的缺陷预警。该研究建立的油纸绝缘套管缺陷预警模型可随着数据量的积累与丰富,实现迭代优化,挖掘隐含的套管缺陷预警知识。研究成果可为高压套管智能化运维提供理论依据。     

110kV真实变压器多源局部放电现场试验平台的搭建与应用

本文中笔者以110kV真实变压器为研究对象,对其四种典型的故障缺陷模型开展了多维度局部放电检测的试验,模拟了变压器真实的运行工况,并获取了局部放电图谱。     

光纤光栅传感器在变压器多参量智能监测中的应用研究

随着变压器向超高压、大容量、智能化方向发展,现有的监测方法无法准确捕捉变压器运行状态中的潜在故障。基于光纤光栅传感器的原理,提出了一种用于智能变压器多参数监测的光纤光栅温度和油位传感器。对温度传感器和油位传感器进行设计,通过试验分析了所设计传感器的特性,并对试验数据用最小二乘法进行拟合。结果表明,变压器温度与温度传感器波长之间存在良好的线性关系,温度灵敏度为10.275 pm/C,拟合度为0.99765。同时,变压器油位与油位传感器波长也存在良好的线性关系,加压和降压灵敏度分别为4.538nm/MPa和4.638nm/MPa,加压和降压拟合度值分别为0.99956和0.99927,可满足智能变压器多参量的监测要求。     

纳秒脉冲下圆台形可加工陶瓷真空沿面耐电特性测试与仿真分析

真空中绝缘子表面的沿面闪络现象极大地限制了电真空设备的发展进程。为此,将一种具有优良可加工性能和良好耐电性能的可加工陶瓷引入真空绝缘领域,结合工程实际中经常采用圆台形绝缘结构,将其加工成不同角度的圆台形绝缘子,在ns脉冲电压下对试品进行了真空沿面耐电性能的测试,并分析了锥角对阴极三结合点处电场、表面电荷分布和初始电子运...     

真空中不同温度下典型脉冲功率领域用有机绝缘材料介电特性的研究

针对脉冲功率领域最常采用的环氧树脂、交联聚苯乙烯和聚乙烯3种典型绝缘材料,设计了一套适用于真空中且可以控温的标准三电极系统。在真空中对不同温度和频率下的介电参数(介电常数、介质损耗、表面电阻率和体积电阻率)进行了测试,并研究了烘烤对其介电性能的影响。结果表明:在不同的温度和频率下,3种材料中聚乙烯的εr和tanδ最小,环氧树脂最大;交联聚苯乙烯的体积电阻率和表面电阻率最大,环氧树脂和聚乙烯次之。烘烤可在一定程度上降低绝缘材料的介电常数和电阻率。综合比较3种材料的电性能和耐热性能,其中交联聚苯乙烯的性能最好,适用于真空脉冲功率领域绝缘。     

变压器中性点过电压分析与绝缘配合

电力系统发生不对称短路、非全相运行和雷击等故障时,变电站变压器中性点会出现较高的过电压,严重影响中性点绝缘的可靠性,因此需要对变压器中性点过电压和绝缘配合开展研究。文章在PSCAD/EMTDC中搭建110 kV输电系统仿真模型,计算分析线路发生各种故障时的中性点过电压,依据仿真所得过电压值,确定放电间隙距离以实现更加优化的绝缘配合。结果表明,线路发生单相接地故障时中性点最高过电压为117.73 kV;发生单相断线时中性点最高过电压为52 kV;发生雷击时中性点最高过电压为118 kV;采用放电间隙并联避雷器的中性点保护方式时,选取放电间隙距离为13 mm～14 mm时能达到最优的绝缘配合效果。该研究结果可以为110 kV变压器中性点的绝缘配合优化提供重要的理论和实验参考依据。