C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体局部放电起始电压的试验研究

研究C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)环保绝缘气体的局部放电特性,可为环保型气体绝缘电气设备的设计制造及运维提供技术支撑。为此,利用针–板电极研究了极不均匀电场中C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体的交流局部放电起始电压(partial discharge initial voltage,PDIV),并分析了O_(2)的体积分数、气压以及电场不均匀系数对其PDIV的影响。试验结果表明:在0.15~0.25 MPa气压范围内,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入O_(2)体积分数不宜超过4%;而在0.35~0.65 MPa气压范围内,3种O_(2)占比中,在C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体加入体积分数为4%的O_(2)的方案相对最优。混合气体的PDIV随气压的变化会出现“驼峰效应”;O_(2)体积分数小于8%时,不均匀系数的增加能够有效减少C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)这2种混合气体PDIV幅值的差别;而O_(2)体积分数高于8%时,不均匀系数的变化对2种混合气体幅值差别的改变影响很小。因此,从混合气体交流局部放电起始电压角度考虑,C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体具备应用于气体绝缘交流设备的可行性。

工频正弦和重复方波电压下间位芳纶局部放电起始电压测试

正弦及重复方波下局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)测量是评估工作在脉宽调制下变频电机绝缘性能的关键技术,两种电压下PDIV对比研究值得关注。因此,在相同频率正弦和重复方波电压下,该文对新能源汽车变频电机主绝缘关键材料间位芳纶PDIV进行对比实验研究。采用统计法发现球板电极结构PDIV测试中引发流注放电的初始电子主要来源及间位芳纶首次放电的分布规律。研究表明:间位芳纶PDIV取决于电压峰峰值,采用正弦或者过冲较小的重复方波测试,可获得较为保守的PDIV;重复方波电压下,局部放电能量集中在0.2~1.4GHz频段,受电荷弛豫及测试设备影响,测试频率不宜过高。结果可为脉宽调制电压下间位芳纶PDIV测试提供一定参考。

负直流下绞线电晕起始电压分析

电晕放电是输电线路设计和运行中面临的突出问题,电晕放电产生的能量损耗和无线电干扰、可听噪声干扰是线路设计和运行中需要考虑的重要因素。为求解绞线负直流电晕起始电压,采用模拟电荷法计算绞线表面电场,并利用气体放电理论建立模型。绞线表面电场比同等半径的光滑导线要高,利用绞线模型计算电场更接近于实际导线。电晕起始电压计算模型将初始电子崩能否在阴极表面产生一个自由电子触发二次电子崩的发展作为电晕起始电压的判据。利用电晕起始电压计算模型研究了负直流电晕起始电压与气压的关系,电晕起始电压随气压下降减小,主要原因是有效电离系数增大导致的电离区域的扩大。并研究了电晕起始电压与线路导线结构参数———导线半径、线路对地高度、导线分裂数、分裂间距等的关系。

电晕笼内导线交流电晕起始电压判断方法

导线电晕引起的电磁环境问题是特高压输电线路建设的技术难题之一。电晕起始电压是反映导线电晕特性的重要参数,而当前对电晕起始电压的判断方法并不统一。电晕笼是一种用来模拟实际输电线路电磁环境的经济、有效的工具,为得到比较准确的判断方法,通过在小型电晕笼中,对单根实际输电导线进行电晕实验,同时利用紫外成像仪、局部放电仪、无线电干扰接收机、声级计来检测电晕放电情况,根据各自数据分别求得电晕起始电压,对比各仪器计算得到交流电晕起始电压,验证了其准确性,证明了局部放电仪可用于研究交流导线电晕起始电压。并对比几种测量方法总结出便于工程应用的导线电晕起始电压的判定方法。

直流导线和阀厅金具的电晕起始电压预测

电晕起始电压是高压直流输电工程电晕控制的依据,提出了一种基于电场特征集和支持向量机的起晕电压预测新方法。采用提出的方法预测了负直流导线的起晕电压,将预测值与试验值以及现有方法的计算值进行了对比,证明了所提方法的有效性和优越性。对±660k V换流站阀厅内均压球的起晕电压进行了测量和预测,得到了均压球表面的电晕起始电场强度控制值,通过对比电场有限元数值计算结果,证明了均压球在阀厅运行环境中不会起晕。该方法为高压直流输电工程导线和阀厅金具的电晕起始电压预测提供了一条可能的新途径。

直流电压下绝缘子附近球形导电微粒运动起始电压研究

为了研究绝缘子对自由导电微粒运动规律的影响,实验观测了直流电压下不均匀电场中的聚四氟乙烯(PTFE)绝缘子附近球形导电微粒运动特性.结果表明,PTFE绝缘子的存在降低了微粒运动起始电压,而且绝缘子的形状也会影响绝缘子附近微粒运动的起始电压.当绝缘子表面与接地电极夹角为锐角时,绝缘子对微粒运动起始电压的影响最显著,并且其影响范围也相对较大.对于相同绝缘子,微粒较大时易发生水平运动而附着于绝缘子表面,微粒较小时则容易离开接地电极而浮起.采用Maxwell应力张量对微粒受到的静电力进行了计算和分析,其结果从力学角度解释了实验观察得到的结果.

在小电晕笼中分裂导线交流电晕的起始电压分析

电晕起始电压是研究导线电晕特性的重要参量,对于指导超、特高压输电线路的设计具有重要意义。为此,利用电晕笼进行电晕起始电压的研究,电晕笼尺寸为1.8 m×1.8 m,测量段部分长3 m,两侧防护段各有0.5 m长。实验时,将导线同轴放置在电晕笼的中心位置,利用电晕笼电晕损失测量系统测量不同电压下导线的电晕电流和电晕损失,根据电压-电晕损失曲线,利用切线法估算导线的电晕起始电压值,并研究在导线表面干净和污秽条件下不同导线的电晕起始电压值,获得了LGJ-300/40、LGJ-400/35和LGJ-630/45导线在干净和污秽条件下的起晕特性。研究结果表明,干净条件下,起晕电压随导线半径增加而下降,污秽条件下导线起晕电压变化规律类似。此外,随污秽尺寸增大,对导线表面场强的畸变作用增强,这也会降低导线起晕电压。

高海拔条件下钢芯铝绞线的正直流电晕起始电压分析

电晕放电是输电线路设计和运行中面临的突出问题。电晕放电产生的能量损耗和无线电干扰、可听噪声干扰是线路设计和运行中需要考虑的重要因素。为此,研究了气压湿度等对正直流输电线路电晕起始电压产生的影响。输电导线大多采用单根导线或分裂的钢芯铝绞线,要计算导线电晕起始电压,绞线的表面电场需要得到准确计算。采用一种新的模拟电荷布置方法精确计算绞线表面电场,模拟电荷的布置考虑绞线表面的影响,绞线相比于光滑导线表面场强增大了约40%。利用气体放电理论中计算表面光电子数目的方法计算不同气压湿度下的导线电晕起始电压。结果表明新的模拟电荷布置方法计算出的表面电场和电晕起始电压更精确,避免了表面粗糙系数m的影响,电晕起始电压随气压下降、湿度升高而减小,主要原因分别是有效电离系数增大导致的电离区域的扩大和高场强区域内碰撞电离能力的增强。

重复脉冲电压上升时间对变频电机绝缘局部放电起始电压影响研究

重复脉冲电压下绝缘局部放电起始电压(PDIV)测试是评估低压变频电机绝缘性能的主要手段。为得到客观的PDIV测试结果,必须研究重复脉冲参数对PDIV的影响规律。利用重复脉冲电压下的局部放电测试系统,研究了20 ns、40 ns、60 ns和1μs 4种上升时间下变频电机匝间绝缘PDIV的统计特性。结果表明:重复脉冲上升时间处的过电压是PDIV测试结果偏高的主要原因,20 ns上升时间下测得的PDIV比基本无过电压的重复脉冲PDIV测试结果高约30%,这是因为持续时间较短的过电压幅值虽超过了实际PDIV,但由于缺少激发电子崩的初始电子,未发生局部放电。在对变频电机绝缘进行PDIV测试时,应充分考虑重复脉冲上升时间处过电压对测试结果的影响。

高湿条件下基于凝露分布模型的导线电晕起始电压预测

湿度是影响导线电晕起始电压的重要因素,基于四热阻换热模型和分形理论建立适用于高湿度条件下导线的凝露分布模型,计算得到不同湿度和导线温度配合下导线表面凝露的尺寸和分布规律,计算结果与金相显微镜下凝露试验测量结果相差很小。通过有限元方法由凝露分布模型得出的参数计算得到凝露时导线表面的电场分布;代入导线电晕放电的光电离模型计算得到电晕起始电压的预测值。研究表明:相对湿度越高,导线温度与环境温度相差越大,电晕起始电压下降越明显,在相对湿度高于80%后,电晕起始电压趋于饱和。试验得到的不同凝露条件下导线的电晕起始电压和预测值的误差小于5%。因此,所提方法可应用于高湿度条件下导线电晕起始电压的预测。

聚乙烯熔点对电树起始电压的影响

研究了不同热处理条件下聚乙烯熔点不同对聚乙烯薄膜材料起树电压的影响。对熔融状态下的聚乙烯薄膜材料采用 4种不同的冷却方式处理。电树起始试验和材料分析试验表明 ,材料熔点随冷却速度的减小而升高 ,其电树起始电压也相应升高 ,说明电树起始与材料的热稳定性有关。

热处理对聚乙烯形态及其电树起始电压的影响

本文主要介绍了不同的热处理条件对聚乙烯 (PE)薄膜材料电树的起始电压的影响。电树的起始电压很大程度上取决于半结晶高分子材料的形态结构。对低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯三种薄膜试样进行了测量。结果表明 ,重结晶处理后 ,试样的结晶度以及球晶内部晶层厚度明显提高 ,但是试样中球晶的尺寸却基本没有变化。同时还发现 ,经过重结晶后 ,电树的起始电压也升高了。试验结果还表明 ,电树的起始电压是随着晶层厚度的增加而增加的。

气隙缺陷局部放电起始电压估算的研究

根据汤姆森击穿理论,针对气隙缺陷模型,提出了1种基于该理论的局部放电起始电压和击穿电场的估算方法。并通过试验与仿真进行了对比,结果表明,估算公式对局部放电起始电压和击穿电场的估算具有一定的指导意义。

500kV顺江乙线老化线路电晕起始电压变化特性

输电线路因电晕放电引起的电子环境问题时有发生,是影响特高压建设的难题之一。电晕起始电压是研究输电线路电晕特性的重要参数,随着线路运行年限和运行环境的改变,输电线路电晕起始电压可能发生变化。笔者针对广东南部地区顺江乙线运行年限16年的LGJ400/50老化后导线的电晕起始电压变化,利用小型电晕笼这一有效、方便的实验平台展开研究。文中通过紫外成像仪记录单根LGJ400/50老化导线和同型号新导线在相同施加工频电压下的光子计数率,并以此计算两者电晕起始电压。结果表明老化后LGJ400/50导线电晕起始电压由新导线的129.1kV下降至115.8kV。将此结果与Peek公式计算得到的光滑导体结果进行对比,从粗糙系数m的角度来讲,老化后多年导线粗糙系数从原0.85下降至0.77。实验结果表明,多年运行后的老化导线电晕起始电压有明显下降,这一结论为相关部门提供设计、维护建议。

X射线照射下油间隙放电的起始电压及其分析

0概述 油/纸绝缘是油浸式电气设备绝缘的基本形式.与其它绝缘试验相比,局部放电的检测能够提前反映电气设备的绝缘状况,及时有效地发现设备内部的绝缘缺陷,预防潜伏性和突发性事故的发生.因此,开展油/纸绝缘系统局部放电的研究具有十分重要的意义.

基于深度信念网络的变频电机局部放电起始电压预测

局部放电是导致变频电机匝间绝缘过早失效的主要原因,匝间绝缘局部放电起始电压(PDIV)的预测对变频电机绝缘设计具有重要意义,因此提出一种基于深度信念网络的匝间绝缘PDIV预测方法。首先建立基于汤逊理论的局部放电仿真模型,计算不同仿真参数下匝间绝缘模型的PDIV;其次分析匝间绝缘PDIV的影响因素,建立深度信念网络提取影响因素和PDIV之间的非线性关系;然后根据仿真分析与试验测试,验证本文所提方法的有效性;最后通过平均影响值算法探究了匝间绝缘PDIV的主要影响因素。实验结果表明,该方法预测结果的最大相对误差为5.9%,为变频电机匝间绝缘设计和状态评估提供了新思路。

重复脉冲极性及占空比对变频电机绝缘局部放电起始电压的影响研究

研究重复脉冲电压参数对变频电机绝缘局部放电起始电压(PDIV)的影响规律,有利于低压散绕电机的绝缘性能评估。本文搭建了重复脉冲及正弦电压下的局部放电测试系统,通过对双绞线施加不同电压波形,研究了重复脉冲极性及占空比(0.01%~70%)对I型变频电机匝间绝缘PDIV的影响规律及机理,分析了正弦与脉冲电压下PDIV测试等效条件。结果表明:占空比为50%时,脉冲电压双极性下试样PDIV约低于单极性下PDIV的12%;随着脉冲占空比的增加,单极性下PDIV值逐渐升高,双极性下PDIV变化较小,但呈现先增加后减小的趋势;当单极性脉冲占空比为10%以下,双极性脉冲占空比为30%~70%时,与正弦电压下PDIV测试值最接近。对此,采用脉冲电压测试电机绝缘PDIV时,需考虑占空比的选取;且在一定电压参数下,正弦与脉冲电压PDIV测试基本等效。

在液体介质中工频局部放电起始电压的研究

本文用一个“单元强度”来说明起始游离电场强度与试验方法的关系,对各种试验方法的起始电压的概率分布作了简单的理论阐明。并用一个单元强度的概率予以评定,从而显示了试验方法对试验结果的影响,并且给出了一个分析电介质试验结果的新的可能性。

耐电晕漆包线局部放电起始电压自动测试系统设计

研究耐电晕漆包线在重复高频方波脉冲下局部放电起始电压(PDIV)的规律,有利于分析不同的耐电晕试验参数对漆包线耐电晕性能的影响。采用高频方波脉冲电源、高频电流检测技术和微型控制技术相结合的方式,设计了一种耐电晕漆包线在重复高频方波脉冲条件下的PDIV自动测试系统。并使用此系统,对不同频率重复高频方波脉冲下不同直径漆包线绞线试样的PDIV进行了测试。结果表明:该系统能够高效准确地检测出耐电晕漆包线的PDIV,且实验结果与使用紫外光谱仪测试的PDIV结果趋势相同。

单个绝缘子电晕起始电压的统计特性

为研究单个绝缘子电晕起始电压的特性 ,通过大量实验 ,得到了不同湿度、不同等值附盐密度条件下单个绝缘子电晕起始电压、电晕起始概率。实验表明 ,单个绝缘子电晕起始概率符合统计分布。最后 ,利用曲线拟合的方法建立了电晕起始电压与相对湿度、等值附盐密度的关系式 。