油纸绝缘介电响应检测技术研究现状与发展

油纸复合绝缘广泛用于电力变压器、高压套管、电力电缆等电力设备中,而多数油浸式设备缺陷/故障是由油纸绝缘材料的老化/劣化所引起,因此合理、准确检测及评估油纸绝缘状态对确保设备安全可靠运行及延长使用寿命等均具有重要作用。近年来介电响应技术因其准确度高、测量结果可靠等优点被广泛应用于油纸绝缘状态检测与故障诊断中,在广泛调研油纸绝缘介电响应技术研究及应用情况的基础上,介绍了3种介电响应测试方法定义与原理,及现有油纸绝缘介电响应函数的理论解释模型与方法;结合多类油浸设备现场实际,重点讨论了介电响应现场应用进展及影响因素情况,并分析了存在的问题与对策;最后对介电响应技术在电力设备绝缘状态检测与评估未来的发展方向提出了展望。

油纸绝缘频域介电谱解释方法研究

为了探索频域介电谱测试结果的解释方法,提升其应用于油纸复合绝缘状态无损检测效果,在深入研究频域介电响应理论的基础上,首先在实验室内构建了油纸绝缘频域介电谱试验平台,然后分析了电导及极化损耗的机制及特性,重点讨论了复介电常数与电场频率之间的关系,提取了典型损耗特性规律,并建立了基于电导及极化损耗模型的频域介电谱理论解释方法。研究表明:复介电常数谱在低频段的特征主要因电导损耗作用所致,可用Dyre模型解释;在高频段的特征主要是因极化损耗作用所致,可用H-N模型解释;而中频段特征则是因电导及极化损耗共同作用所致,可用两种理论模型联合解释。通过该方法可获得复介电常数重构曲线,其与频域介电谱实测曲线具有良好的一致性。所提出的频域介电谱解释方法依据FDS测试结果对油浸纸板复介电常数谱进行分析与拟合,分别获得了电导为主、极化为主的损耗与电场频率之间的统计函数关系,可进一步应用于介电响应特征参数提取,从而为油纸绝缘状态定量评估奠定一定的理论基础。

油纸绝缘频域介电谱特征参数提取及绝缘状态相关性研究

为了将频域介电谱法更好地应用于油纸复合绝缘状态无损检测,该文在对电介质物理深入研究的基础上,提出油浸纸板介电响应函数模型,并对实测油浸纸板频域谱进行拟合,提取了函数模型的特征参数,借助有限元仿真研究了老化和水分对变压器主绝缘频域谱的影响。研究表明,实测复介电常数ε*-f曲线与基于油浸纸板介电响应函数的拟合曲线在整个频段内具有良好的一致性;介电响应函数模型中的参数直流电导率σ0能够表征油浸纸板中的含水量m,σ0与m之间具有指数关系;参数α、β以及τ能够表征油浸纸板老化程度,其中,参数α和τ与老化时间t之间存在线性关系,而参数β与老化时间t之间具有指数关系;随着油浸纸板含水量的增加,油纸绝缘系统ε''值在全频段都增大,而随着纸板老化程度加深,ε''值只有在f<0.01 Hz和1Hz<f<100Hz范围内增大。

水分含量与分布对油纸绝缘频域介电谱影响的有限元仿真与研究

利用频域谱法估计含水量从介电响应的角度上为油纸绝缘的状态诊断提供了新的思路。以实验室内油纸复合绝缘频域介电谱实测结果为基础,利用有限元仿真探索了油纸绝缘系统中水分存在与分布情况对变压器主绝缘频域介电谱特性的影响。研究结果表明:绝缘系统损耗与水分分布情况密切相关,复介电常数-频率(ε*-f)曲线可反映油纸绝缘内部损耗的改变。随着绝缘油电导率增加,低频域电导损耗特性逐渐向高频扩展,复介电常数实部?'在低频域增大,虚部ε''在整个频域内均增大;随着纸板中水分增加,低频域电导损耗及高频域极化损耗均有显著变化,ε'在低频域增大,而ε''-f曲线在全频段内逐渐增高,且中高频域的曲线"凸起"逐渐平缓消失;随着局部水分含水量增加,极化损耗明显增大,ε''值在高频域显著增大;随着纸板水分分布不均匀程度增加,ε'-f曲线低频域变化明显,而ε''-f曲线在高频域变化明显。

油纸绝缘频域介电谱影响因素研究

作为一种新型的、非破坏性的试验方法,频域介电谱技术正广泛应用于油纸绝缘型绝缘诊断和评估。但在现场测试时发现,这种方法易受温度、空间电场等干扰因素的影响,从而给设备的绝缘诊断带来困难。为了提高频域介电谱用于油纸绝缘诊断的可靠性和准确性,笔者基于变压器等效XY模型在实验室内制备了典型的油纸绝缘试品,并在控制温度和试品状态的情况下,研究了温度、接线方式和绝缘结构对频域谱的影响规律。结果表明,3因素都对频域谱有特征性的影响,在实际测试中可通过温度校正、合理接线等方式排除这些因素的影响。

回复电压法用于变压器油纸绝缘老化状态评估

油纸绝缘材料发生老化现象时,往往会引起固体绝缘纸板材料中含水量增加及绝缘系统电介质响应特性改变。若对其进行回复电压测量,会表现出峰值升高、起始斜率增大以及峰值时间缩短等定性特征。为了进一步量化油纸绝缘老化现象与回复电压之间的关系,在介绍回复电压法基本原理的基础上,针对实验室内不同老化程度和不同含水量的油纸绝缘系统进行了回复电压试验,并结合现场实测经验,提出了基于回复电压的油纸绝缘老化状态评估方法。结果表明,油纸绝缘老化或受潮会显著降低其极化谱的主时间常数,绝缘固体材料的含水量与主时间常数的对数之间存在定量关系,利用主时间常数可以有效评估油纸绝缘的老化状态。

ZnO纳米改性变压器油的相对介电常数模型

为了了解添加纳米颗粒对变压器油相对介电常数的影响情况,采用ZnO半导体纳米颗粒制备改性变压器油,在此基础上研究了纳米改性变压器油相对介电常数随纳米颗粒体积分数和环境温度的变化规律,并提出了基于克劳修斯-莫索提方程的纳米颗粒极化模型来解释纳米改性变压器油相对介电常数的变化机理。实验结果表明,添加ZnO纳米颗粒将小幅度地增大变压器油的相对介电常数,且相对介电常数随纳米颗粒体积分数线性增长,随环境温度线性降低,并且纳米颗粒极化模型的计算值与实验测量数据吻合较好。对所提模型的进一步分析表明,纳米改性变压器油的相对介电常数主要由普通变压器油决定,相比于普通变压器油,纳米改性变压器油相对介电常数的增大主要是由纳米颗粒内部极化造成的。

ZnO纳米颗粒改性变压器油介质损耗模型研究

为了了解添加纳米颗粒对变压器油介质损耗角正切值的影响情况,采用ZnO半导体纳米颗粒制备改性变压器油,在此基础上,研究了纳米改性变压器油介质损耗角正切值随纳米颗粒体积分数和环境温度的变化规律,提出了基于电导损耗和纳米颗粒松弛极化损耗的理论模型,并用来解释纳米改性变压器油介质损耗角正切值的变化机理。实验结果表明,添加ZnO纳米颗粒将明显增大纳米改性变压器油的介质损耗角正切值,且介质损耗角正切值随纳米颗粒体积分数线性增长,随环境温度呈指数型增大;同时所提模型的计算值较好地吻合了实验测量数据。进一步分析表明,ZnO纳米颗粒改性变压器油介质损耗角正切值主要取决于电导损耗,纳米颗粒松弛极化损耗的影响很小。

66kV干式空心并联电抗器抗震特性仿真分析

应用ANSYS软件建立了66 kV干式空心并联电抗器的三维有限元模型,在运用Block Lanczos法对电抗器结构进行模态分析的基础上,采用振型分解法对8烈度等级下电抗器结构进行了地震响应分析计算。计算结果表明,地震动作用下电抗器的垂直位移要比水平位移小一个数量级,但水平应力却与垂直应力相差不大;支架部分结构是整体结构中最复杂的部分,而且从分析计算中发现该部分是结构中最薄弱的部分,应该是抗震分析中首要关注的地方,特别是绝缘子部分,其许用应力较低,是结构抗震强度验算的关键;电抗器结构在地震动作用下能满足抗震设计强度要求,应力集中处的最大应力小于材料屈服极限。

不同受潮类型下油纸绝缘套管的频域介电谱特性

电容型高压套管作为典型的油纸绝缘设备之一,是电力变压器不可或缺的外部连接组件。为了评估频域介电谱法用于油纸绝缘套管含水量状态的有效性,研究了实验室油纸绝缘等效模型和现场套管的频域介电谱（frequency domain spectroscopy,FDS）特征在不同受潮程度和受潮类型时的变化规律。同时,结合界面极化数值模型分析结果,针对不均匀受潮样品和现场套管进行数值分析。结果表明：水分会影响频域介电谱（frequency domain spectroscopy,FDS）特性曲线整个频段。水分分布不均匀时,水分含量高的部分对油纸绝缘整体FDS特性曲线影响较大。不均匀程度越大,曲线波动越大,且具有典型的界面极化特征。因此,可采用频域介电谱方法对油纸绝缘套管的含水量进行评估,同时也能针对性地评估水分分布不均匀的影响。

基于频域介电谱法的变压器油纸绝缘套管受潮状况分析

近年来频域介电谱法(frequency domain spectrum,FDS)作为一种无损检测方法,逐渐被尝试用来检测大型变压器、套管等油纸绝缘设备的绝缘状态。采用该方法对某500 kV变电站主变压器高中压中性点套管及低压故障套管进行了现场离线测量,然后将所测结果与实验室结果进行比对,分析其故障原因,实现了对现场实测数据的定性和定量分析,确认该批次套管存在出厂时套管芯子干燥不充分问题。研究表明,频域介电谱法不仅能够定性地反映套管内部受潮状况和受潮原因,而且还可以对其受潮程度进行定量分析,从而为该方法在实际生产中的进一步应用提供了理论和实践基础。

论报纸的可读性和必读性

一、必读性是第一位的,可读性是第二位的. 这几年,"可读性"一词频频出现在新闻业务论文中,而无论大报小报几乎无一例外地在如何增强可读性上作了极大的努力,而"必读性"却少有人提及.所谓必读性,是指某条新闻、某个栏目、某个媒体对于特定的受众的信息需求的最高满足程度,即这部分受众非读不可的程度.从它的内涵来看,这部分信息在传播过程中,往往是特定读者主动寻求的.从新闻价值的角度讲,必读性也是最大限度实现新闻价值的体现.

500kV隔离开关热稳特性试验与分析

热稳特性是隔离开关重要的性能之一,为了确定设备在稳态及暂态负荷情况下的热稳特性,本文在实验室内采用大电流试验装置,对500 k V隔离开关不同负荷情况进行试验,探索设备温度变化与时间的关系,对试验结果进行了深入的分析。试验及分析结果表明,稳态负荷电流情况下,电流与时间满足经验关系;暂态负荷电流情况下,设备温升与过负荷时间满足经典经验关系。