电力变压器振荡型雷电冲击耐压试验及局部放电检测技术

振荡型雷电冲击电压产生效率高,被IEC60060-3标准推荐作为电力变压器现场雷电冲击耐压试验波形。该文研究了振荡型雷电冲击的产生原理,明确了试验回路中波前电阻、波尾电阻和调波电感等电路参数对振荡型雷电冲击电压波形参数的影响。基于粒子群算法,提出了振荡型雷电冲击调波优化算法,通过测量变压器频响曲线获得阻抗参数,提取冲击发生器和试验回路参数,快速得到最优的调波电路参数,从而获得满足标准要求的振荡型雷电冲击电压波形。在220 kV变压器开展了振荡型雷电冲击耐压试验,所提波形优化方法仅在运行1 min、迭代200次之后收敛到最优解,节省了原本需要1h的波形调试工作。试验结果表明,在振荡型雷电冲击试验同时开展局部放电测量,可以实现对变压器故障的早期诊断和绝缘状态的全面评估。

不同类型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性研究

研究表明,变压器在运行过程中所承受的雷电冲击电压在到达线端时均呈现振荡形式。为了研究不同类型雷电冲击电压在变压器绕组中分布特性的差异,本文笔者通过仿真建立变压器绕组模型,得到了不同冲击电压下绕组内部的响应。同时利用绕组分布电压测量平台,研究和分析了其分布特性及影响规律。结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击对绕组端部绝缘的考核更加严格,但其对于绕组主绝缘的考核相对宽松。

振荡型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性

利用振荡型冲击电压进行变压器冲击耐压试验具有波形易于调节、产生效率高的优点,为了研究振荡型类雷电冲击电压和标准雷电冲击电压波形在变压器绕组中分布特性的差异,利用能够产生不同类型冲击电压的发生装置,实际测量了变压器绕组各出线端的电压波形,研究和分析了其分布特性及影响规律。结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击电压波形畸变更为明显,其对变压器绕组首端位置主绝缘和纵绝缘的考核严酷程度更高。

振荡型雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型局部放电特性

研究了基于IEC60060-3标准的振荡型雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电特性,建立了1台符合IEC60060-3标准的振荡型雷电冲击电压发生器,它能够产生各种类型的振荡型雷电冲击电压波形,正负极性可调。利用高频电流传感器(HFCT)测量振荡型雷电冲击电压下的局部放电,结果表明,振荡型雷电冲击电压的极性和振荡频率对局部放电特性的影响很小,且其幅值与局部放电个数呈正比例关系。

SF_6气体中金属尖端在振荡冲击电压下的局部放电特性

随着气体绝缘开关设备(GIS)现场冲击耐压试验的推广实施,冲击电压下的局部放电检测被作为1种新方法而应用于GIS的现场绝缘诊断,但冲击电压下的局部放电仅被认为是击穿前的预放电现象而缺乏全面深入的研究。为此,建立了冲击电压下的局部放电(PD)宽频带光、电脉冲检测系统,采用标准振荡雷电冲击(OLI)和标准振荡操作冲击(OSI)作为激励源,对针尖曲率半径为25μm、100μm和500μm的金属尖端缺陷在SF6气体中的局部放电行为和统计分布特性进行了研究,并在此基础上针对人工预置金属尖端缺陷的实际GIS试品进行了模拟试验。试验研究发现单次脉冲型放电、紧密的多脉冲放电、稀疏的多脉冲放电、反极性放电及预击穿放电共5种具有典型特征的光、电脉冲(序列);各类放电的出现概率受气压、电压及缺陷尺寸的变化的影响虽具有随机性,但仍然具备可统计性;GIS的模拟局部放电检测表明,2种振荡冲击电压均能够有效检测GIS内部的尖刺类缺陷,其局部放电检测效率高于工频交流电压。

振荡型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性

为了研究振荡型雷电冲击电压和标准雷电冲击电压波形在变压器绕组中分布特性的差异,利用能够产生不同类型冲击电压的发生装置,实际测量了变压器绕组各出线端的电压波形,研究和分析了其分布特性及影响规律.结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击电压波形畸变更为明显,其对变压器绕组首端位置主绝缘和纵绝缘的考核严酷程度更高.

紧凑型配网设备振荡冲击耐压试验系统的设计研究

传统的集成式车载冲击电压发生装置多采用双指数冲击电压波形,体积和重量都非常庞大,难以直接用于数量众多的配网设备的现场试验,而振荡型冲击电压波形由于具有产生效率高、调波简单的优点,适用于配网设备的现场冲击耐压试验。为此,研制了紧凑型配网设备振荡雷电冲击耐压试验系统,系统硬件部分采用模块化设计,具有体积小、重量轻和现场使用方便的优势。软件部分采用平板电脑控制,操作简单方便,具有信号采集、处理和一键生成试验报告等功能,能够实现对现场冲击耐压试验过程的在线可视化显示。并针对研制的配网设备振荡冲击耐压试验系统进行了相关性能测试试验,测试结果均满足要求。系统可以产生满足配网设备现场试验的振荡雷电冲击电压波形,能够有效的解决配网设备现场冲击耐压试验困难的问题。

负极性OLIV下GIS局部放电UHF信号的相位特征

为实现冲击电压下气体绝缘开关设备(GIS)局部放电(PD)缺陷的诊断,通过试验测量与信号分析研究了在冲击电压作用下典型GIS缺陷的局部放电特高频信号特征。首先,搭建负极性振荡型雷电冲击电压下GIS局部放电试验平台,设置高压金属尖端、悬浮金属体、绝缘子沿面等3种GIS典型绝缘缺陷,并组建特高频检波信号采集系统;然后,通过试验获取特高频(UHF)信号,统计生成相位相关脉冲序列(PRPS)谱图、相位角差(∆φi+1-∆φi)谱图;最后,分析3种缺陷相位特征谱图的差异及其产生机理。研究结果表明:尖端放电特高频信号主要出现在振荡电压的上升沿,其相位角在90~190°区间;悬浮放电与沿面放电的特高频信号出现在上升沿和下降沿;与尖端放电、悬浮放电不同的是,在∆φi+1-∆φi谱图中沿面放电特高频信号的分布在0~45°区间。此结论可作为负极性振荡型雷电冲击电压下GIS局部放电诊断的依据。