一起换流变压器真空有载分接开关乙炔异常分析

真空有载分接开关是特高压换流变压器最关键的组部件之一。在某换流站年度检修中,首次报告某厂商特高压换流变压器真空有载分接开关油室乙炔异常增大,经过油色谱分析和现场吊芯检查后,发现过渡电阻与中性点连接处紧固螺栓与螺孔的配合松动引起的放电烧蚀是有载分接开关独立油室乙炔值超标的直接原因。根据异常现象的机理分析,文中针对有载分接开关的检修规程和日常运维提出了建议,为后续类似工作处置提供了宝贵经验。

一起220 kV主变压器有载分接开关触头烧损缺陷分析

文中分析了一起有载分接开关触头在220 kV主变压器有载分接开关深度检修中首次报告烧损的缺陷。该有载分接开关经过试验和现场吊芯检查后,发现奇数侧主动触头组的A相触头发黑变色,转轴烧结失去功能。经分析奇数侧触头组的转轴接触电阻异常增大导致的过热为开关触头烧损的直接原因。根据缺陷产生机理分析,文中对有载分接开关日常运维提出了针对性建议,为后续类似工作处置提供了宝贵经验。

直流均匀电场下流动变压器油中金属微粒运动行为研究

含金属微粒污染物变压器油的局部放电(partial discharge,PD)特性取决于微粒的运动行为。为了研究流动变压器油中金属微粒运动特性,在深入分析微粒受力的基础上,构建了基于层流状态的固–液两相流模型,仿真了直流均匀电场中不同油流速度下微粒的运动轨迹。为验证模型的正确性,搭建了金属微粒运动观测平台,获得了不同流速下平行板电极之间微粒的真实运动轨迹。实验结果与仿真结果相一致,二者均表明微粒在水平方向随着油流运动的同时,在竖直方向上下往复运动并与电极发生碰撞。此外,随着油流速率增加,微粒沉降过程所需的水平移动距离变长,相邻2次碰撞间的水平移动距离增加,导致了微粒与电极之间总的碰撞次数将减少。这解释了PD次数随油流速度减少的原因。

交直流复合电压下流动变压器油中金属微粒运动规律和局部放电特性研究

流动变压器油中自由金属微粒引起的局部放电(PD)特性与其运动规律密切相关。该文利用搭建的变压器油循环流动装置,获得了交直流复合电压作用下流动油中自由金属微粒的运动特性,同时研究了流动油中自由金属微粒引发的PD特性。试验结果显示,在交流电压下PD最剧烈;当复合电压中直流分量增多时,起始放电电压降低,放电重复率、放电量和单位时间累积放电量增大。为分析试验结果,构建了复合电压下的层流固-液两相流模型,仿真得到自由金属微粒的运动轨迹,仿真结果显示在交流电压下微粒只在下电极附近上下往复运动,并频繁与电极发生碰撞;外施电压含有直流分量时,微粒在上、下电极间往复运动,且落点间距随着直流分量的增加而变窄,仿真与实验结果具有较好的一致性。最后,该文根据验证后的仿真模型,分析了金属微粒运动对PD特性的影响机制。

流动变压器油中气泡动力学行为及电场分布仿真

气泡作为变压器油中的典型绝缘缺陷,极易诱发局部放电。为了弄清流动变压器油中气泡动力学行为及其对电场畸变的影响,基于有限元方法构建了气液两相流模型,仿真研究了油流速度对水平油道和垂直油道中气泡运动轨迹和变形的影响。结果表明,工频电场中气泡形状以100 Hz的频率周期性振动。在水平油道中,随着油流速的增加,气泡沿竖直方向的变形增大,由气泡导致的电场畸变减弱;在垂直油道中,随着油流速的增加,气泡沿水平方向的变形减弱,电场畸变增强。为了验证仿真模型的有效性,搭建了水平油道变压器油循环装置及气泡运动观测系统,拍摄了水平油道中气泡的运动和变形图像,发现气泡以100 Hz频率周期性振动,并提取了不同流速下气泡的形变率,实验结果与仿真结果基本相符。

温度对流动变压器油中悬移气泡局部放电特性的影响与作用机制

悬移气泡作为变压器油中的典型绝缘缺陷,它的存在极易引起局部放电(PD)。为了探究温度对流动状态下变压器油中悬移气泡PD特性的影响,搭建流动变压器油实验平台,开展大量不同温度条件下的PD实验,提取放电脉冲波形、放电相位、放电重复率和视在放电量等参数。结果表明:温度从40℃增加到80℃,放电重复率先迅速减小后略有增加,而平均视在放电量始终呈下降趋势;温度对放电脉冲波形没有明显的影响;不同温度下,放电相位均主要分布在工频负半周,且发生在270°位置的PD数量最多。进一步结合不同温度下悬移气泡的变形、融合以及电场畸变仿真,探讨了温度对悬移气泡PD特性的影响机制。

油流速度对含气泡变压器油击穿特性的影响

变压器油中不可避免地存在气泡,使其绝缘性能大幅下降。由于强迫油循环或温差热对流的作用,变压器内部的绝缘油始终处于流动状态,油道中的气泡会随油流而运动,目前流动状态下含气泡变压器油的击穿机理尚不清楚。为了探究油流速度对含气泡变压器油击穿过程的影响,该文搭建流动变压器油循环装置及放电观测平台,开展大量不同流速条件下的击穿实验,同步采集放电信号、外施电压信号及击穿影像。结果表明,根据预击穿阶段气泡行为的差异,击穿类型可以分为三类;流动状态下含气泡变压器油的工频击穿电压始终高于静止状态,随着油流速度的增大,击穿电压呈先上升后基本保持稳定的趋势;油流速度通过改变气泡破裂所形成微气泡群的排布以及气泡"尖端"的发展方向对击穿电压有影响。