基于“晶界工程”技术提升变压器用铜绕组抗油硫腐蚀及其对绝缘油性能的影响

＂油硫腐蚀现象＂是变压器铜绕组与绝缘油中存在的活性硫发生反应,反应产物进入油纸绝缘系统,导致其介损增大,电阻率下降,进而成为引发电力设备故障的一种因素。针对该情况,基于晶界工程（grain boundary engineering, GBE）技术,通过优化铜绕组制备工艺＂轧制＂过程中的形变量参数,调控铜绕组微观组织结构,提升其抗油硫腐蚀性能,并研究其对绝缘油性能的影响。结果表明：腐蚀实验后,＂GBE＂–Cu未出现腐蚀现象,油中铜元素含量较原始铜由3.66 mg/kg降低到0.466 mg/kg;同时腐蚀后绝缘油各项基本理化与电气性能均有提升,且老化程度降低。

铜绕组温度测量方法解析

本文依据金属导体热电阻测温基本原理,介绍了铜绕组温升、温度的测量方法,并对影响测量的因素进行了分析和讨论。

基于电阻系数法的10kV油浸式变压器铜绕组材质鉴别研究

为能在非破坏拆解情况下准确鉴别油浸式变压器绕组是否为铜材质,采用电阻系数法获得了铜在不同温度下的电阻比值理论模型。通过实测数据验证,该方法能有效用于10 kV油浸式变压器绕组铜材质鉴别。

10kV铜铝绕组干式变压器温度场分析比较

本文笔者采用有限元法对630kVA/10kV铜铝绕组干式变压器建立三维对称流-固-热耦合模型,仿真计算了绕组和铁心的温度场分布,并分析不同负载率、不同环境温度、不同风速、突发短路对铜铝绕组干式变压器绕组温升和热点温升的影响。

腐蚀性硫浓度对“晶界工程”优化铜绕组抗油硫腐蚀性能的影响

为了缓解油浸式电力设备中广泛存在的油硫腐蚀问题,本文采用"晶界工程(GBE)"技术优化铜绕组,对其进行了不同腐蚀性硫浓度的腐蚀实验,通过对铜绕组和绝缘油中腐蚀产物的生成,以及微观分析,研究了"GBE"铜绕组的抗腐蚀性能,以及其对绝缘油特性的影响。结果表明:由于"GBE"铜绕组特殊晶界比例的增加抑制了腐蚀坑的产生和合并,其具有优良的抗油硫腐蚀性能,即使在腐蚀性硫浓度达到2000 mg/kg时仍不会发生腐蚀,且其对绝缘油电气和理化性能影响较小。

一种基于永磁同步电机绕组铜耗功率最大的电动汽车母线电容放电方法

在电动汽车出现紧急情况时,母线电容电压需要迅速降低到安全电压,而传统基于泄放电阻放电的方法不仅体积大、成本高且可靠性低,针对这个问题,该文提出一种基于永磁同步电机绕组铜耗功率最大的电动汽车母线电容放电方法。建立基于永磁同步电机绕组作为能量泄放电阻的母线电容放电能量流动模型,并分析放电过程中稳态和瞬态能量流动过程。通过绘制放电过程中dq坐标系下的电流极限圆、电压极限椭圆和功率极限圆轨迹,在电磁功率小于绕组铜耗功率的约束条件下,获得绕组铜耗功率最大下的d轴和q轴电流轨迹。仿真和实验结果验证该方法可以实现母线电容的快速放电,省去复杂的泄放电路,减小驱动系统的体积;并相较于传统基于弱磁原理的放电方法放电时间更短,且母线电压不会出现浪涌。

油浸式变压器绕组铝改铜的设计

根据中小型变压器使用情况,提出了铝导线绕组改造成铜导线绕组的思路,并具体给出了160k VA油浸式变压器绕组铝改铜的设计数据。应用于现场后,技术参数满足生产要求,运行正常。

配电变压器用漆包铜、铝扁绕组线高温蠕变行为研究

本研究对180级聚酯亚胺漆包铜扁绕组线(QZYB⁃2/180)和180级聚酯亚胺漆包铝扁绕组线(QZYB⁃2/180L)在不同温度和耐受应力条件下的蠕变行为进行了分析。蠕变试验结果表明,当蠕变试验温度为160℃时,通过对铜/铝扁绕组线的耐受应力、蠕变阶段、表面形貌、导体尺寸和电气性能的对比研究可以得到如下结论:①在蠕变试验温度为160℃时,铝扁绕组线的耐受应力明显低于铜扁绕组线;②在蠕变试验温度为160℃、耐受应力为35 MPa条件下,铝扁绕组线的蠕变行为比铜扁绕组线明显;③导体尺寸测试结果表明,相同试验条件下,铝扁绕组线试样截面尺寸收缩比铜扁绕组线试样明显;④直流电阻率计算结果表明,相同试验条件下,铝扁绕组线试样导电性能劣化比铜扁绕组线明显。由此可以推测出,在相同蠕变试验条件下,铝扁绕组线的抗蠕变性能明显劣于铜扁绕组线。

热电效应法配变绕组材质现场鉴别测试研究

配变根据绕组材质不同可分为铜绕组变压器和铝绕组变压器,但相同容量的铝绕组变压器市场价格低于铜绕组变压器,存在"以铝充铜"的现象。鉴于此,本文介绍了一种基于热电效应法的配变绕组材质现场鉴别测试的方法,并通过17台配变的现场实测和吊罩检查,验证了该方法对于容量在500 k VA以下配变绕组材质鉴别方面具有可行性。

热电效应法配变绕组材质现场鉴别测试

配变根据绕组材质不同可分为铜绕组变压器和铝绕组变压器，但相同容量的铝绕组变压器市场价格低于铜绕组变压器，存在“以铝充铜”的现象。鉴于此，本文介绍了一种基于热电效应法的配变绕组材质现场鉴别测试的方法，并通过17台配变的现场实测和吊罩检查，验证了该方法对于容量在500kVA以下配变绕组材质鉴别方面具有可行性。

PCB盘式风力发电机分布式绕组优化

本文针对小型风力发电系统的印制电路板(PCB)盘式永磁发电机,以提高发电机的输出特性为目标,基于传统PCB分布式绕组型式提出了不等宽分布式PCB绕组,并进行了优化设计。首先建立了PCB绕组盘式电机的电动势和绕组损耗等数学模型,并采用有限元法对优化前后两种绕组型式发电机的绕组电阻、绕组损耗、温升及输出特性进行了计算和对比。分析结果表明,采用优化后不等宽分布式PCB绕组的发电机输出特性得到了明显提升;同时绕组电阻、绕组损耗及温升也相应降低。最后,本文制造了一台采用不等宽分布式PCB绕组的盘式风力发电机并搭建了实验平台,通过样机实验验证了有限元分析模型的正确性及不等宽分布式PCB绕组在盘式发电机中应用的优势。

大容量电力变压器绕组导线斜搭接焊接新工艺

大容量电力变压器的绕组导线均采用扁铜线,其接头的焊接质量直接影响电力变压器的质量和运行可靠性.在分析目前广泛使用的3种焊接工艺所存在的质量问题的基础上,提出了导线焊接的接头斜搭接焊接新工艺,并设计制造了专用焊口铣切装置.生产实践表明,该工艺减小了焊缝变形,提高了表面质量和抗拉强度,焊缝质量完全达到了GB/T2059-2000规定的标准,进而提高了变压器的质量和运行可靠性.

缓蚀剂BTA对变压器热老化油硫腐蚀的影响

为研究缓蚀剂BTA对变压器油硫腐蚀的影响,于实验室内通过腐蚀性硫和BTA的添加对新变压器油进行加速热老化分析。通过肉眼观察、扫描电镜和能量色散X射线光谱分析(简称能谱分析)等手段研究加速热老化试验中铜绕组和绝缘纸表面状态、微观结构及元素组成。利用绝缘油介电强度自动测试仪和绝缘油介损及电阻率测试仪测量了热老化试验后变压器油击穿电压、介损和体积电阻率等的变化情况。采用三电极体系对试验铜绕组进行电化学分析。结果表明:铜绕组表面状态的变化可初步表征受硫腐蚀的程度;添加BTA可以抑制油硫腐蚀,保护铜绕组,减缓油品老化;BTA不仅可以作用于新铜绕组,而且对已被腐蚀过的铜绕组也有缓蚀效果;BTA可以提高绕组线性极化电阻,降低自腐蚀电流,从而提高其耐腐蚀性能。

一种考虑应力下的新型高频二维磁特性测试仪的设计与优化

设计了一种新型高频旋转磁特性测试仪,用于检测磁性材料在应力影响下的高频旋转磁特性;提出了新型磁路结构,改变磁芯形状,降低了磁芯制作难度,消除了由于磁路搭建产生的误差,提高了测试系统的精确性;结合测试仪特点,设计了应力施加装置。设计了分层式铜箔激磁绕组,选用纳米晶材料制作磁芯,准确地模拟了高频旋转磁场;设计了新型传感结构。经过有限元仿真对比分析,优化了磁芯及样品的结构尺寸,验证了磁路的合理性。

气隙偏心对开关磁阻电机性能与损耗的影响

深入分析气隙偏心故障对开关磁阻电机综合性能与损耗影响,是探究气隙偏心故障机理、提出诊断容错控制方法、电机效率最优化的研究基础。针对静态、动态、混合偏心状态的开关磁阻电机,采用三维有限元法建立偏心模型,计算输出性能、绕组铜损、磁滞与涡流损耗、效率等参数。通过仿真分析与实验挖掘出各偏心类型对电机性能、损耗影响与变化规律。所得结论有助于解决工程实际问题,并对电机效率最优化与可靠性提高的研究奠定基础。

基于晶界工程技术提升变压器绕组抗油硫腐蚀性能的研究

基于晶界工程(GBE)技术,通过对铜绕组进行加工(冷轧)及热处理(退火)参数优化,调控铜绕组微观组织结构,提升其抗油硫腐蚀性能,并研究其对绝缘油性能的影响。结果表明:经优化处理后的绕组,其抗腐蚀性能明显提升。腐蚀实验后,铜绕组表面无明显的腐蚀痕迹,绝缘油中Cu含量由原先的3660μg/kg降低至2.47μg/kg,同时腐蚀后绝缘油电气性能均有提升。