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。

酸值对变压器油纸绝缘系统回复电压参数影响规律研究

为研究酸值对回复电压参数的影响规律,制作一套变压器简化模型,用25#变压器油和普通纤维素纸作为油纸复合绝缘,进行老化实验。结果表明:绝缘纸中酸值与老化时间呈线性函数关系,变压器油中酸值与老化时间呈指数函数关系;回复电压最大值随绝缘纸中酸值增加呈线性规律增大,中心时间常数随绝缘纸中酸值增加呈指数规律减小,初始斜率随绝缘纸中酸值增加呈指数规律增大。

基于回复电压曲线的油纸绝缘状态评估

回复电压法(recovery voltage method,RVM)是诊断油纸绝缘复合电介质绝缘状态的无损方法。采用回复电压测试装置对不同的初始微水质量分数和老化程度的油纸绝缘试样进行测量,得到回复电压曲线的各个特征参量值:回复电压最大值、初始斜率和中心时间常数;为了更全面地反映油纸绝缘的老化状态,首次定义了一个新的参量:回复电压半衰期,即回复电压值在衰减到回复电压最大值一半的时刻。研究结果表明:在不同的充电电压和充放电时间比下,回复电压最大值、中心时间常数、初始斜率均与绝缘纸聚合度有良好的线性相关性。对于同一绝缘纸试样,回复电压最大值与充电电压以及充放电时间比均为正相关关系,充放电时间比对回复电压最大值的影响更显著;充放电时间比和充电电压对中心时间常数的影响不显著,中心时间常数不易受外部测试条件改变的影响,可较准确反映绝缘试样的老化状态;初始斜率随着充放电时间比的升高而增大,但受到充电电压的影响较小。回复电压半衰期随着充放电时间比的增大而升高,是反映回复电压曲线后期特性的良好特征参量,可反映油纸绝缘慢去极化过程。

基于极化/去极化电流法的油纸绝缘时域电导模型

时域介质响应法是一种评估变压器绝缘状态的新方法,然而目前尚无公认的时域特征量能很好地表征油纸绝缘的极化特性。基于极化/去极化电流法提出了新的时域介质响应法的特征量—极化电导率,并建立了时域电导模型。搭建了用来测试油纸绝缘极化电导率的实验平台,测试了不同温度下油纸绝缘的极化电导率,并计算了油浸纸的极化电导率。实验结果表明:油隙作为油纸绝缘极化特性的影响因素之一,在测试分析过程中应当予以考虑。极化电导率随温度升高而增大,充电时间一定时,极化电导率对数与温度倒数成线性关系。极化电导率能很好地表征油纸绝缘的极化特性,与频域响应法特征量—复介电常数的关系明确,为评估油纸绝缘状态提供了新的思路和有益参考。

不均匀老化油纸绝缘稳态水分分布的频域介电谱

绕组和油温之间的温度梯度导致了绝缘纸的不均匀老化,绝缘纸的聚合度会影响水分在其中的分布情况。测试了5种不同聚合度绝缘纸含有相同水分含量以及不同聚合度绝缘纸浸渍于同一水分浓度绝缘油时水分扩散至稳态时的频域介电谱。制作了5种含有稳态水分含量的不同聚合度的绝缘纸叠加试样,用来模拟不均匀老化油纸绝缘含有稳态水分分布的试样,测试了该试样的频域介电谱,并采用分布阻抗的方法建立了油纸绝缘频域介电模型对其进行了数值计算。测试及计算结果表明:复介电常数实部、虚部及介质损耗随水分含量的增大而增大,随聚合度下降而增大;绝缘纸中水分含量对频域介电谱的影响要远远大于聚合度对频域介电谱的影响;不均匀老化油纸绝缘试样的频域介电谱测试结果与分布阻抗模型计算结果除在10-3 Hz^10-4 Hz频段内复介电常数虚部有5%的平均误差、实部有2%的平均误差外,其余频段基本相符,表明分布阻抗介电模型有效。

基于Havriliak–Negami介电弛豫模型的油纸绝缘状态评估

为了定量分析水分质量分数、温度及绝缘纸聚合度对油纸绝缘频域介电谱的影响，将HN介电弛豫模型用于研究油纸绝缘频域介电谱特性。采用复分析理论和几何方法得到了HN介电弛豫模型实部、虚部与其模型参数的解析式。分别测试了5组不同水分质量分数、温度及聚合度油纸绝缘试样的频域介电谱，采用HN介电弛豫模型对介电频谱进行了计算拟合，并分析了水分质量分数、温度及聚合度对HN介电弛豫模型参数的影响。结果表明：弛豫时间常数与水分质量分数、温度、聚合度分别满足对数线性关系、Arrhenius方程及线性关系；高频介电常数及其与静态介电常数之差随着水分质量分数、温度、聚合度的增加而增大；形状参数∥随着水分质量分数、温度的增加而增大，随着聚合度增大而下降；形状参数a的值均落于0．7～0．9之间。

有机酸对油纸绝缘热老化及频域介电谱特性的影响

为研究有机酸对油纸绝缘热老化及频域介电谱(FDS)的影响,在绝缘油中分别添加甲酸和硬脂酸至油中酸值均达到0.3×10-3(即中和1 g该绝缘油需0.3 mg KOH),再将初始水分质量分数σmc分别为0.2%和3.0%的绝缘纸置于不同的绝缘油试品中,测试不同温度下有机酸在油和纸之间的分布特性(采用酸的扩散特性和溶解特性来表征)。当有机酸达到稳态后,分别在20℃和70℃下对不同试品进行FDS测试,分析试品复介电常数实部ε'和虚部ε''的变化规律;再分别在70℃和100℃下对试品进行加速热老化试验,分析老化过程中的绝缘纸聚合度的变化趋势和老化机理。结果表明,甲酸易溶于绝缘纸,硬脂酸易溶于绝缘油。温度和σmc对酸在油纸绝缘中溶解特性的影响很小,但温度的升高会加速酸的扩散。甲酸对绝缘纸的老化具有显著影响,而硬脂酸基本无影响。低温时,甲酸对ε'和ε''均具有显著影响,而硬脂酸只对干燥绝缘纸的ε''具有显著影响;高温时,甲酸和硬脂酸分别对ε''和ε'的影响较大。因此利用FDS法评估油纸绝缘中的σmc时,需充分考虑有机酸的影响。

纤维素老化对油纸绝缘水分扩散特性的影响机制

大量变压器进入运行的中后期,绝缘纸老化会对油纸绝缘水分平衡产生影响。试验测试了绝缘纸在空气中、油纸绝缘体系中的水分平衡过程。实验结果表明,相同空气湿度下,绝缘纸聚合度越低,其吸附的水分含量越高;油纸绝缘中,绝缘油中水分含量相同时,绝缘纸聚合度越低,水分向绝缘纸中迁移速率越快,其稳态水分含量越低。绝缘纸老化所发生纤维素微观特性的变化表明空气中老化绝缘纸无定形区增大,聚合度降低,附着在绝缘纸孔隙中的亲水性杂质导致其吸水性增加;油纸绝缘中,老化绝缘纸的无定形区孔隙、纤维素内的孔隙由于绝缘油分子的进入导致间接吸附水的减少,亲水性杂质溶解于油中,比表面积的下降导致亲水基团的减少使得吸附水分的含量降低。最后,将文中实验所得曲线与类Oommen曲线类比,聚合度对油纸绝缘水分平衡的影响可以认为在横坐标方向对类Oommen曲线的平移。

水分和氧气对油纸绝缘老化的影响

为探究水分和氧气对油纸绝缘老化过程的影响机理,通过设计不同水分和氧气含量的矿物油纸绝缘在不同温度下的加速热老化试验,测量其绝缘纸聚合度和油中糠醛浓度,并验证了水分、氧气影响因素条件下聚合度变化对二阶动力学模型参数的影响。结果表明:水分和氧气对油纸绝缘加速老化作用明显;水分含量较低时,水分和氧气有相互抑制作用,油中氧气会阻止水分和纤维素相互作用,并且随着氧气含量的增加其作用越来越明显,从而降低绝缘纸的老化速率;水分和氧气含量及绝缘纸类型会影响老化过程中糠醛的变化趋势。

基于扩展Debye模型的变压器油纸绝缘时域介质响应法分析

时域介质响应法是近年来备受关注的一种诊断变压器油纸绝缘的新方法,现已由实验室研究发展到对变压器的现场测量。变压器油纸绝缘系统的等效电路可用扩展Debye模型表示,笔者对1台50 kV.A变压器进行时域介质响应法测量,并运用最小二乘法对实验数据进行拟合,通过测量值与拟合值的相对平均误差来确定扩展Debye模型的n值,根据扩展Debye模型计算出了电气绝缘参数并与测量值进行了比较。研究结果表明,时域介质响应法能有效地评估变压器油纸绝缘的水份含量情况和绝缘状况。

典型油纸绝缘微水扩散特性仿真分析及试验研究

绝缘纸受潮将严重影响变压器的内绝缘特性,变压器油纸绝缘体系中微水含量及微水分布状况是评估变压器绝缘状态的重要依据。基于菲克第二定律建立了油纸绝缘微水扩散的3种典型模型,并采用分离变量法和有限元方法对模型进行了仿真模拟。模拟了有化学反应参与的微水扩散过程,更符合绝缘纸长时间老化的微水扩散过程。搭建了微水随绝缘纸厚度梯度分布时测试实验平台,采用微水测试传感器测量微水含量。结合实验测量数据和微水扩散的有限元模型以及广泛采用的微水扩散系数经验公式,采用遗传算法寻优,获得了优化的微水扩散分布曲面。

应用极化/去极化电量差模型分析油纸绝缘微水扩散暂态过程

为使用极化/去极化电量差法分析油纸绝缘微水扩散暂态过程,建立了时域极化/去极化电量差模型,用极化/去极化电量差法分析了不同绝缘纸厚度不同微水质量分数时油纸绝缘的极化/去极化特性,利用时域极化/去极化电量差模型仿真分析了微水扩散暂态过程中油纸绝缘的极化/去极化电量差变化特征。分析结果表明:电量差法能够很好地反映油纸绝缘中微水质量分数的变化,时域极化/去极化电量差模型能够有效反映油纸绝缘微水扩散暂态变化过程。绝缘纸厚度对油纸绝缘极化/去极化电流曲线的影响程度随着绝缘纸厚度的降低而减小。随着油纸绝缘中微水质量分数的增加,电量差与测量时间之间的线性关系更加显著,直线的斜率也随之增加。随着扩散时间的增加,同一测量时刻油纸绝缘极化/去极化电量差沿油纸厚度方向上逐渐趋于等量分布,极化/去极化电量差与测量时间的线性关系更为显著,直线斜率逐渐增大。

纳米绝缘油交流击穿特性分析

绝缘油填充于各型变压器、电力电容器等充油电力设备中,起绝缘、导热、灭弧等作用,在电力系统中有着广泛地应用。随着输电电压等级的不断提高,对绝缘油提出了更高的要求,因此提高绝缘油性能,对中国特高压发展具有重要意义。由于纳米粒子的尺寸效应,传统的小桥击穿理论可能将不再适用,为改善绝缘油的性能提供了新的途径。笔者研究了纳米绝缘油的制备方法,并对不同质量分数纳米粒子的绝缘油进行了交流击穿电压实验。研究结果表明,适当质量分数的纳米粒子能有效地改善绝缘油的交流击穿特性。应用纳米粒子球形介质极化模型,计算了粒子表面产生的势阱,并指出了纳米粒子改善绝缘油击穿特性和添加纳米粒子过多导致绝缘油的击穿性能降低的原因。

变压器油纸绝缘极化电流特性影响因素的分析

为研究不同环境因素下油纸绝缘极化电流特性变化规律,搭建了油纸绝缘极化电流特性测试系统,应用该系统测试了不同温度、水分和油隙下油纸绝缘体系的极化电流特性,并通过参数拟合法进行了曲面拟合。结果表明:温度升高,极化电流增大,温度主要通过影响油纸绝缘弛豫时间而影响极化电流特性;水分含量增加,极化电流增大,绝缘油和绝缘纸的直流电导率分别与油中和纸中的水分含量呈指数关系,通过极化电流法可直接得到油中和纸中的水分含量;油隙增大,极化电流初值减小,终值增大,油隙是影响油纸绝缘极化电流特性的一个不可忽略的因素,在测试分析过程中予以重视。

新生儿先天性巨结肠27例X线征象分析

目的探讨腹部平片、钡剂灌肠的X线征象对新生儿先天性巨结肠的诊断价值。方法搜集经手术及病理证实的新生儿先天性巨结肠27例,分析腹部平片、钡剂灌肠的X线征象,对所得的结果进行回顾性研究。结果本组27例新生儿中,腹部平片表现为结肠扩张及低位不完全性梗阻12例,无明显异常15例。钡剂灌肠发现(直肠直径/乙状结肠直径)<0.817例,可见肠管痉挛及痉挛后扩张17例,全结肠细小1例;24h随访钡剂潴留于整个结肠1例,部分结肠21例;直肠、乙状结肠不规则锯齿状改变8例。结论运用腹部平片、钡剂灌肠,检查疑似为先天性巨结肠的新生儿,可以提供有价值的X线诊断。

DSA引导下犬肾微波消融局部损伤作用的实验研究

目的探讨DSA引导下微波消融治疗肾脏病变的效果、安全性及保存部分肾功能的可行性。方法对肾盂内注入30%泛影葡胺的新鲜离体猪肾和行动脉肾盂造影的活犬肾进行微波消融。将犬分为消融测温、双肾单点消融、单肾双点消融组。消融测温组消融后即时DSA造影,取病理。双肾单点消融与单肾双点消融组消融后即时与10d后DSA造影,取尿常规、血常规、肾功能和病理检查。结果①离体实验均显示肾盂挛缩显著,70W、3min功率消融易产生尿漏。②活体实验DSA示局部血液供应消失,残余肾功能与消融面积相关。急性期病理结果示肾皮质、肾髓质、肾盂细胞急性损伤。慢性期DSA示肾消融区大小无明显变化,消融区外大血管及肾组织血供正常,残余肾功能存在,无尿漏。右肾上极消融与周围脏器产生粘连。肾大体标本示肾被膜增厚。显微镜下显示凝固性坏死,边界纤维组织增生。结论微波消融能有效地灭活局部肾组织,对残余肾的功能保留效果好;无大血管损伤,慢性期无尿漏发生,较易引起肾周围组织粘连。

V/X接线牵引变压器短路电抗在线监测方法

为有效判断变压器绕组的变形与否,根据V/X接线牵引变压器的等效电路,利用变压器高压侧各相电压、电流及各供电臂馈线对地电压、电流的监测数据,推导建立了变压器短路电抗的计算模型,并以多次监测值的相对标准偏差为依据,提出了测试结果的精度控制方法.测试结果表明,虽然提出的方法没有在绕组上安装附加传感器,但测试得到的一台V/X接线牵引变压器A、B和C、B相间的短路电抗分别为67.31和61.18Ω,与离线数据67.40和61.27Ω非常吻合,该在线监测方法有效且极具实用性.

基于回复电压法的变压器绝缘测试系统的研制及应用

简述了RVM的测试原理和所需的测试参数,介绍了绝缘测试系统各模块的功能和实现方案,同时论述了变压器绝缘状态的评估方法。

原发性肝癌DSA表现特点与癌组织血管内皮细胞生长因子表达相关性研究

目的探讨肝细胞性肝癌(HCC)DSA表现特点与癌组织血管内皮生长因子(VEGF)表达的关系。方法选择54例经病理证实原发性HCC患者,根据其在DSA的表现特点,如肿瘤大小及多少、病灶边缘是否清晰、肿瘤血供情况(包括肿瘤血管的丰富度及是否有动静脉瘘等)等特点进行分析;用ElivisionTMplus法对HCC组织切片进行VEGF定性检测,根据染色程度及阳性细胞的百分比进行综合分析;同时进行HE染色,用Edmmond法进行病理分级,本组把Ⅰ、Ⅱ级划为高分化组,Ⅲ、Ⅳ级划为低分化组。对结果进行统计学分析,采用SPSS13.0统计软件进行数据处理。结果肝癌组织的VEGF表达与癌组织血供特点、病灶数目多少、轮廓完整性及肿瘤分化程度相关(P<0.05或P<0.0167),与瘤体大小无关(P>0.05)。结论原发性肝癌DSA某些表现特征与肝癌组织的VEGF含量有一定相关性,通过观测DSA图像特征能提高对肝癌侵袭和转移评估的能力,给临床个性化治疗和判断预后提供参考。

MSCT对胃间质瘤的诊断价值

目的:探讨胃间质瘤的MSCT征象,提高对该病的诊断及定性诊断水平。方法:搜集本院2009年1月-2013年9月手术病理证实的18例胃间质瘤的临床和影像学资料,分析其MSCT特点,包括肿瘤的生长方式(腔内型、腔外型或腔内外型)、大小(<或≥5cm)、囊变、坏死、钙化、溃疡、强化程度及方式、区域淋巴结是否肿大和远处器官是否有转移等,判断上述征象对间质瘤良、恶性的鉴别诊断价值。结果:18例胃间质瘤均为单发病灶,其中恶性9例,潜在恶性5例,良性4例。发生坏死、侵犯周围组织、腹腔淋巴结肿大、远处转移的间质瘤几乎全是恶性或潜在恶性,肿瘤≥5cm、腔外或腔内外型生长、囊变、溃疡、钙化、不均匀强化的病变,恶性及潜在恶性几率明显增加。结论:胃间质瘤的MSCT征象具有一定特征,肿瘤出现坏死、侵犯周边组织、区域淋巴结肿大和远处器官转移可判断为恶性及潜在恶性。