温度对油-纸界面处微水迁移与局部放电的影响

变压器内部温度的改变会使油-纸绝缘中水分分布和聚集位置发生改变,而局部高含水量会严重影响油-纸绝缘的电气强度。因此,有必要研究温度对油-纸绝缘界面处微水迁移与局部放电(PD)的影响。该文利用楔形-板电极,研究了升温、起泡及降温过程中不同含水量(W_(C)=3.61%和5.76%)的油-纸绝缘体系在水分瞬态作用下的PD特性。在温度变化过程中,持续监测油的温度、含水量和水活性,并采用升压及恒定电压法进行PD试验。试验结果表明,温度升高,油-纸界面处局部放电起始电压(PDIV)短时增加,随后PDIV开始逐渐降低且PD强度突然增强。两种含水量体系的油中含水量均逐渐增加。油浸纸板含水量越高,从纸板进入油中的水分越多。气泡出现,PDIV快速下降,油中含水量急剧增加。降温阶段,两个体系的PDIV呈现先减后增趋势,与之相对应,PD强度呈现先增后减趋势,且PD均保持在一个相对较高的水平。油温降至室温,PD并未完全消失。该研究成果对油浸式电力设备中水分的实时监测及其绝缘性能的评估具有重要理论价值。

空化现象对水导激光微水束稳定性的影响研究

为了探寻空化现象对水导激光微水束稳定性影响,利用计算流体动力学的方法,分别在不考虑空化和考虑空化的情况下,对从典型喷嘴出射的水射流进行了数值模拟分析,研究了空化现象的产生机理及对微水束稳定性的影响。结果表明,在入口直径为0.1 mm、圆柱段长径比为1、上边缘锐利的喷嘴结构下,随着入口压力从0.2 MPa增大到16 MPa,水射流与喷嘴壁面分离后再次附着的长度逐渐增大,并且空化会导致该长度延长;在入口压力小于6 MPa的情况下,不考虑空化的水射流在稳定后会贴着喷嘴壁面流下,而添加空化模型使得水束形成翻转流。该研究对设计满足水导激光工艺的喷嘴结构有着重要的参考价值。

基于可调谐激光技术的C_(4)F_(7)N气体中微水含量检测装置的研制

C_(4)F_(7)N气体是一种代替SF6的新型电气设备环保绝缘气体。C_(4)F_(7)N气体作为绝缘气体在高压设备中使用时,与SF6设备具有类似的问题,气体的质量影响着设备的正常运行。尤其当C_(4)F_(7)N气体中水分含量超标时,极易引起设备放电降低设备绝缘性能等问题的出现。因此研发针对使用C_(4)F_(7)N气体的运维检测设备就显得尤为重要。文中主要研究可调谐激光红外吸收光谱法对C_(4)F_(7)N中微水含量的定量检测技术。研究了可调谐激光的光谱理论、谐波检测原理和水分的红外吸收特性,介绍了在C_(4)F_(7)N为背景气体的情况下对微水检测精度的影响。其次对TDLAS结构设计、硬件设计及选型进行了介绍。选用DFB激光器,设计制作光电转换模块、光源驱动模块、红外多次反射池以及电路和软件部分,研制出可调谐激光基于C_(4)F_(7)N气体中微水检测装置,去除干扰组分影响,提高微水检测精度,可检测至1μL/L的低限值。装置性能检测结果表明,满足标准要求,定量检测微水准确性高,有利于正确判断设备运行状态。

变压器油中微水的激光散射测量技术

变压器油中微水是影响绝缘性能的重要因素,为了克服现有检测方法稳定性差、主观性强、使用条件严苛等不足,通过数字图像量化波长为650 nm的激光在油中形成的散射光柱灰度,结合米氏散射和瑞利散射理论特征,利用光强衰减、区间灰度像素统计等手段对比了变压器油的温度、颗粒度和微水含量(水分质量分数)等数据。研究发现:散射光强与微水颗粒的尺寸之间的关系为主导关系,但会受到油温度、颗粒度的干扰;油中温度升高会促使微水含量≤10×10^(−6)的微水颗粒合并为主导,而当微水含量(水分质量分数)>10×10^(−6)时,微水颗粒分解和合并逐渐达到平衡;油微水与光柱呈现明显的指数关系,通过调节数字图像灰度的敏感度,增加像素统计量匹配不同区间微水,可以降低数值波动,并给出了颗粒度和温度线性校准的实例。研究结果表明,所提方法能够实现变压器油中微水含量的测量,可用于油浸式变压器的油中微水检测。

考虑微水微氧下的SF_(6)/N_(2)混合气体电晕分解特性实验研究

SF_(6)目前是使用最广泛的绝缘气体,但SF_(6)的GWP极高且不易降解,使用SF_(6)/N_(2)混合气体可以有效减少SF_(6)的使用从而降低温室效应的影响。因此,文中开展了考虑微水微氧下的SF_(6)/N_(2)混合气体电晕放电分解实验,利用色谱仪对产物进行检测并分析产物特体积分数变化趋势,得出不同外界条件对分解产物的影响规律。实验结果表明:SF_(6)/N_(2)混合气体在电晕放电下的分解产物中SO_(2)F_(2)与SOF_(2)随时间具有明显的线性增加趋势,CO与CH_(4)的体积分数与放电时间无明显变化趋势,CO_(2)、N_(2)O、NF_(3)、SO_(2)与H_(2)S随着放电时间小幅增加,但相较于SOF_(2)与SO_(2)F_(2)变化规律不明显。电压升高后,电晕放电能量会得到提升,进而促进SF_(6)/N_(2)混合气体的分解作用;气压的增加会抑制SF_(6)/N_(2)的分解;微水或微氧含量增加均会使得SO_(2)F_(2)与SOF_(2)的体积分数增加,对于SO_(2)、CO_(2)、NF_(3)、H_(2)S和N_(2)O的影响不明显。文中实验结果为SF_(6)/N_(2)混合气体绝缘设备内部故障的快速识别与响应奠定了基础。

基于微水试验求解高渗透性承压含水层水文地质参数

为了提高高渗透性承压含水层渗透系数与储水率等水文地质参数的反演精度,科学解释井筒水位的非线性振荡现象,本研究建立了考虑表皮效应和非达西流效应耦合惯性力作用的微水试验模型。模型中表皮效应采用Robbin边界条件描述,非达西流效应采用Forchheimer方程刻画,惯性力作用采用动量平衡方程表达。利用Laplace变换法推导模型的解析解,基于现场试验数据,分析3种因素对反演水文地质参数的影响。结果表明表皮效应、非达西流效应与惯性力作用对参数反演结果的影响均不能忽视。无因次表皮因子(Sw)值、Forchheimer系数(γ)值与瞬时注水后井筒水位与承压含水层隔水顶板之间的垂直距离(l) 3个值越大,井筒水位恢复速度越慢;Sw值越大,井筒水位振荡幅度越小,而γ值和l值越大,井筒水位振荡幅度越大。忽略表皮效应、非达西流效应或惯性力作用均导致渗透系数与储水率的反演结果偏小。研究结果为裂隙承压含水层中水文地质参数的反演提供了一种合理的理论基础和技术依据。

上海轨道交通9号线35 kV GIS(气体绝缘金属封闭式组合电器)微水测试研究

[目的]随着城市轨道交通线网规模的扩大,对供电设备的质量、寿命等的要求越来越高。35 kV GIS(气体绝缘金属封闭式组合电器)是供电设备中的关键部件,研究影响其微水含量变化的因素对消除电气设备安全隐患、提高电气设备质量具有重要作用。[方法]分析了35 kV GIS设备微水来源及其危害性,介绍了微水测试方法和测试流程。基于上海轨道交通9号线35 kV GIS微水测试数据,分析了GIS设备气室微水含量的变化率以及温湿度对GIS微水含量的影响。[结果及结论]不同品牌GIS微水含量差异较大。湿度变化会对GIS微水含量产生显著的正向影响,温度变化并不会对GIS微水含量产生影响,温湿度对不同品牌GIS微水含量影响差异较大。因此应制定具有针对性的GIS微水含量测试计划,并采用实时在线监测装置,不断优化测试流程,达到精益化检修的目的。

微水对SF_(6)气体工频击穿特性影响的实验研究

运行在工频电压条件下的气体绝缘全封闭组合电器(GIS)受到微量水分侵入时会严重降低气室内SF_(6)气体的绝缘性能,影响高压电器设备安全运行。为此,自主设计了GIS绝缘结构实验装置,并搭建了气体放电实验平台,通过控制电极微水体积分数、气压以及电极间隙距离,对SF_(6)气体在稍不均匀电场下的工频击穿特性进行实验研究。研究发现:在稍不均匀电场中,SF_(6)气体工频绝缘性能随微水体积分数的增大呈下降趋势;气压范围在0.4~0.6 MPa时,微水体积分数超过800μL/L后,随着其增大SF_(6)气体工频击穿电压下降较为明显;在相同气压下,电极间隙距离越大,微水体积分数增大对SF_(6)气体工频绝缘性能的影响越大。根据实验结果,建议在工频电压下,设备运行温度为15℃时,0.4 MPa和0.5、0.6 MPa下气体绝缘设备中水分体积分数限值分别为450μL/L和250μL/L。

大型变压器油中微水含量在线监测系统及应用

大型油浸式变压器油中存在的水分会使绝缘电阻降低、介质损耗增加,局部放电的起始电压和击穿强度也会随着含水量增加而急剧地下降,导致气泡的形成,对设备运行构成威胁,增加发生故障的风险,严重时还会发生放电击穿事故,因此,必须使变压器油中微水含量处于持续监视状态。文中在介绍变压器油中微水含量检测方法及原理的基础上,研制了一套大型变压器油中微水含量在线监测系统。经测试,该系统能实现变压器油中水分的高精度测量,其检测下限能达1 ppm,现场的比对试验也论证了系统的有效性。

GIS设备SF_(6)微水超标原因及处理方法

SF_(6)微水指标是衡量SF_(6)绝缘性能的一项重要参数,其对GIS设备的绝缘性能、六氟化硫组分有直接影响,微水含量超标会使六氟化硫气体与过量的水发生水解反应,产生有害物质,对GIS的绝缘材料或金属材料造成腐蚀,使绝缘劣化,甚至发生设备爆炸。本文针对某水电站GIS投运1月内SF_(6)微水含量检测过程中出现的微水超标的检查和处理过程进行分析,总结了SF_(6)微水超标常见原因,并给出了现场排除类似故障的处理方法,对降低SF_(6)微水含量提出相关建议。

利用微水试验方法研究井-含水层水力参数及其与地震的对应关系

准确及时地获取井-含水层系统的水力参数,是当前地震地下水异常识别、异常核实分析面临的关键技术问题。文中基于山西地区8口地下流体观测井,利用微水试验方法估算了各井孔的观测含水层导水系数,对比分析了各井-含水层导水系数及其对井水位同震响应的影响,得到以下认识:1)导水系数大的井孔,同震响应多为震荡型;2)利用微水试验方法可动态获取井-含水层水力参数,捕捉含水层介质状态的细微变化,更准确地解释井水位动态变化;3)水位秒采样观测仪器的普及使用,使得利用微水试验方法测定地下流体含水层介质参数时更为方便实用。

基于λ/2微波同轴谐振腔的绝缘油微水测量传感器设计

针对变压器绝缘油微水测量不准确造成的变压器故障,通过理论推导、数值仿真和实验测量,设计了λ/2微波同轴谐振腔传感器,利用HFSS仿真软件对同轴谐振腔进行仿真设计,同时进行了绝缘油微水测量实验,得出当微水体积分数小于50×10^(-6)时,测量误差在2%以内,验证了同轴谐振腔传感器测量变压器绝缘油微水的可行性,实现了绝缘油微水的精准监测。

微水条件下SF6/CF_(4)混合气体中的低温沿面放电特性

为了探究微水条件下SF_(6)/CF_(4)混合气体中的环氧树脂低温沿面闪络特性,开展0.2 MPa与0.4 MPa两个气压下50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体在不同温度和微水含量条件下的环氧树脂沿面放电试验。文中利用板—板电极模拟切向电场为主的准均匀电场,通过计算和实验探究了微水含量的选取和控制方法,研究了温度和微水含量对50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体中准均匀电场沿面闪络的影响,研究发现:沿面闪络电压随温度降低呈先减小后稳定的变化规律,仅当试验气压为0.2 MPa且含水量为3000 ppm(1 ppm=1×10^(-6))时,沿面闪络电压随温度降低呈先增大后减小的规律;微水含量在300~3000 ppm范围内时,微水含量对气压为0.2 MPa和0.4 MPa的50%SF_(6)/50%CF_(4)混合气体中沿面闪络击穿场强的影响不大。试验可为低温下的GIS等设备的状态评估提供参考。

微水试验在常州地区潜水层中的应用分析

确定水文地质参数是水文地质工作的一项重要内容。常州地区多采用抽水试验法来确定含水层的渗透系数。而抽水试验试验周期较长、设备较多,在实际操作中比较繁杂。微水试验作为一种简便的获取水文地质参数的野外试验方法,在生产中得到广泛的应用。在常州市钟楼区的一处场地成孔并采用注水的方式来进行微水试验,采取Kipp模型和Bouwer&Rice模型对获得的试验数据进行整理分析,并与规范参考值进行对比,以验证微水试验的可行性与可靠性,进而为微水试验在常州地区潜水层中的应用提供支持。

应用极化/去极化电流法分析油纸绝缘微水扩散暂态过程

为将极化/去极化电流法用于油纸绝缘的微水扩散暂态过程研究,通过建立油纸绝缘微水扩散不平衡时的时域极化模型,提出了根据微水扩散达到稳态时的极化/去极化电流特性求解微水扩散不平衡时的极化/去极化电流的方法,并通过试验验证该方法的有效性。研究结果表明:随着水分含量的增加,油纸绝缘的极化/去极化电流增大,纸中微水分布的不均匀性产生的极化严重影响了油纸绝缘的极化/去极化电流特性,自由电荷迁移和界面极化建立变得困难和缓慢,极化/去极化电流减小;微水扩散不平衡时绝缘纸的电导率分布与纸中微水质量分数分布密切相关,可以作为表征纸中微水分布的特征量。

基于微水试验的深圳市某场地含水层渗透系数估计方法

文章以深圳市某场地为案例,通过开展微水试验,运用Hvorslev模型估算了观测井所在含水层的渗透系数,并深入分析试验影响半径、井半径以及进水段长度等参数的敏感性。研究结果显示,当影响半径小于0.1 m或滤管长度小于1 m时,这两个参数对渗透系数的估计具有较高的敏感性;而井半径在各种情况下均对渗透系数的估计产生显著影响。

GIS设备微水含量智能监测系统技术研究应用

本文介绍了GIS设备微水含量智能监测、检测系统技术在电力工业气体绝缘金属封闭开关设备中的应用。针对某电厂GIS设备存在的定期检测和管理问题,旨在通过智能在线监测和检测技术,解决GIS设备重要指标参数微水、温度、湿度、露点、压力、密度的监测问题。采用集测控、计算机、网络通信和传感器技术于一体的在线监测系统,实现了GIS设备重要指标参数的监测和分析工作。本研究的目的是提高GIS设备的安全运行水平,为电厂提供基础能力支持,同时为行业和其他电厂解决类似问题提供参考。通过智能在线监测和检测技术,解决了某电厂GIS设备重要指标参数监测的问题,提高了设备的安全运行水平,具有重要的实际意义和应用价值。

中压开关柜微水在线监测系统

介绍了一种气体绝缘开关柜内绝缘气体的微水在线监测系统。该监测系统将微水测量模块、压力测量模块和温度传感器与压力表集成在一起,并在该集成装置内设置了自封阀,无论是在制造厂还是客户现场安装都不受环境影响,实现了绝缘气体的在线微水测量,并将微水状况显示在本地或中控室的显示屏上。

110kV变电站GIS设备气室微水超标的处理

1缺陷现象随着电网GIS设备的逐年增多，对GIS设备进行周期性检测，判断GIS设备是否处于正常运行状态是目前的一项常规性工作。目前，对GIS设备的检测手段有微水检测、组分测试及超声局放等。

微水导激光划片工艺原理及应用

从应用需求出发,介绍了微水导激光划片工艺的主要原理和特点;对其关键工艺机构中的光学聚焦系统、激光在水柱中的全反射传播、激光系统、压力水腔和喷嘴组成的光液耦合器等原理进行了简单分析和介绍;对微水导激光划片工艺的应用前景进行了总结和展望。