复合绝缘子交界面非线性力学模型及弱粘接缺陷无损检测方法

复合绝缘子交界面缺陷是造成绝缘子异常发热、断裂的主要原因。现有的无损检测方法主要基于电磁波或机械波在内部空气间隙处的折反射实现无损探伤,对更加普遍存在的弱粘接缺陷无能为力。针对无明显空气间隙的弱粘接缺陷,从粘接机理出发,根据氢键弹簧假设与迟滞摩擦模型,分别建立了完好粘接与弱粘接交界面的本构模型;并利用本构模型的数值仿真,初步证明了当界面粘接性能下降时,机械波的非线性畸变程度将会增加;之后搭建了非线性声学平台,并分别制备了含弱粘接缺陷的平板与绝缘子短样,并测试了其非线性畸变程度。根据试验结果,提出了弱粘接缺陷的无损识别方法。     

复合热稳定剂对绝缘纸协同抗老化效应的分子模拟研究

为了从微观层面探究热稳定剂的复合添加对绝缘纸协同抗热老化特性的影响机理,以双氰胺、三聚氰胺为热稳定剂研究对象,对老化过程中的热稳定剂、β-D-吡喃葡萄糖分子、水分子和小分子酸等进行了量子化学计算,利用前线轨道理论考察了不同分子之间的化学反应活性。此外,采用分子动力学模拟软件,搭建了末添加、单一添加和复合添加热稳定剂的四种纤维素含水含酸模型,从纤维素与水分子、蚁酸分子的氢键结合数、相互作用能这两个方面考察了不同改性体系的差异及抗老化性能差异的机理。结果表明:热稳定剂分子与水分子、小分子酸的化学反应活性要强于β-D-吡喃葡萄糖分子与这些物质的反应活性;两种热稳定剂分子分别与水分子、小分子酸的反应活性存在差异,复合添加可以集中二者的优势,起到协同延缓绝缘纸老化的效果;双氰胺与三聚氰胺的复合添加在降低纤维素分子对水分子、蚁酸分子的吸附能力上存在协同作用。     

采用回复电压法分析油纸绝缘老化特征量

为将回复电压法用于电力变压器绝缘老化状态的无损诊断,通过实验室加速热老化实验,研究了不同老化程度下油纸绝缘回复电压各参数(回复电压最大值、初始斜率、中心时间常数)的变化规律;考虑到水分对回复电压参数的影响,亦对比分析了老化油纸绝缘试品干燥处理前后回复电压参数的变化.在原有回复电压参数的基础上,提出了一种新的可用于评估油...     

电容型设备改进型介损数字化测量方法的研究

分析了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题,研究了两种改进的测量介损的算法——加窗插值FFT法和基于小波的介损测量方法,对比了各种方法的优缺点。现场实际测量表明,两种方法均能有效提高介损测量的准确性。     

电力变压器用绝缘纸热老化的微观结构及形貌研究

对绝缘纸在热老化过程中微观形貌、纸纤维的结构以及其超微结构等的变化发展进行研究。通过对比绝缘纸样品的原子力显微镜图片，发现初始绝缘纸纤维素的原子排列致密而有序，但经过加速热老化后葡萄糖单体的六边形结构受到破坏。此外，通过扫描电镜照片可以发现纤维素的细胞壁在老化过程中逐渐破裂，同时纤维素的长度及粗度均有减小。通过X光衍射分析显示绝缘纸样品的结晶度及晶粒尺寸在老化过程中逐渐减小，但仍保持原有的纤维素晶型和两相共存的微细结构。试验证明，绝缘纸老化的微观结构研究对进一步了解绝缘纸纤维老化的发展过程及其老化机理有很好的帮助。     

励磁系统换向过电压阻容保护装置的仿真研究

阻容式过电压保护装置广泛用于可控硅励磁系统周期性换相过电压的抑制,各种阻容保护方案的优劣及阻容参数的选取一直是现场应用的一大难点。为寻找阻容抑制的最佳方案并指导现场工程师合理选择参数,介绍了一种基于Saber建模仿真分析的方法,通过建立励磁系统及整流式、三角形、星型3种阻容保护方案的仿真模型,仿真分析了各种阻容抑制装置的抑制结果以及不同阻容参数配合下的抑制结果。结果表明:现场实测结果与仿真结果一致性好,具有良好的工程实用价值。     

油纸绝缘老化状态判别的局部放电特征量

采用多元统计分析方法对传统的局部放电统计特征算子进行了因子分析,从24个统计算子中提取出8个公共因子作为局部放电新特征因子,从而实现数据压缩的目的。提取的新特征因子之间不仅携带了原始统计算子的大部分方差信息,而且彼此独立,具备各自的物理意义。对油纸绝缘扁平气隙模型开展了电-热加速老化试验,并采集不同老化阶段试品的局部放电信号样本,采用新特征因子进行了已知老化状态样本的聚类和线性判别函数构造,进而对未知样本的绝缘老化状态进行判别。该方法基于实验室数据的分析得到了令人满意的结果,并为变压器油纸绝缘老化状态的诊断提供了一种可行的方案。     

三峡电站励磁系统换相过电压及其抑制措施仿真研究

换相过电压在可控硅整流系统中广泛存在，介绍了一种通过建模仿真，研究换相过电压及其抑制措施的新方法。根据三峡电站励磁系统参数，建立了励磁系统及其过电压抑制措施仿真模型；模型计算得到的过电压波形与现场实测结果一致性好。仿真分析了不同参数下整流式、三角形、星形3种换相过电压抑制方案，仿真结果与现场实测结果基本一致，对工程实际有指导意义。     

油纸绝缘老化的超宽频带局部放电信号时频域特性逐步判别分析

传统局部放电检测方法测量和分析1MHz以下信号,测量频带窄、信息量少、易受干扰,不能全面反映局部放电本质特征。首先对多个试品进行电热联合老化试验,然后用超宽频带局部放电测试系统,将时域参数和频域参数相结合诊断油纸绝缘老化状态。通过逐步判别分析,先选取13个时频域特征参量中的8个重要特征参量,建立典型判别方程,描出对应的散点图。继而又推导出分别表征油纸绝缘5个老化阶段的Bayes线性判别方程。经原样本组内验证和Jackknife法交叉验证,所建方程组用于诊断油纸绝缘老化状态具有良好的效果。     

交联聚乙烯电力电缆的电树枝化试验及其局部放电特征

电树枝化是影响交联聚乙烯（cross—linked polyethylene,XLPE）绝缘电力电缆长期安全运行的瓶颈,需要深入研究XLPE电缆绝缘的老化机制,尤其是电树枝化的规律,为XLPE电缆的设计制造和现场的运行管理,特别是在线诊断提供理论支撑。设计了交联聚乙烯电缆样品和相应的试验电极装置,并搭建基于实际XLPE电缆的电树枝化试验平台进行试验。结果表明该试验系统能满足XLPE电缆电树枝化试验研究的要求。以15kV的XLPE电缆作为试验样品,开展常温下工频12～21kV和50～90℃下的电树枝化试验,分析了电压和温度对电树枝形态的影响,得到电树枝局部放电的统计图谱,并将电树枝的生长发展分成4个阶段,分析了电树枝在不同生长阶段局部放电的最大放电量相位和平均放电量相位的分布,提取了其偏斜度等统计特征量,结果表明电压和温度对实际XLPE电缆中电树枝形态的影响与针一板电极得到的结果趋势相同,但是电树枝生长过程存在着一定的差异,同时最大放电量相位分布和平均放电量相位分布的3阶矩随着电树枝的生长发展而减小,可作为诊断电树枝生长发展阶段的参考量。