天然酯绝缘油对220 kV电力变压器主绝缘性能的影响分析

为了分析天然酯绝缘油对高压变压器绝缘性能的影响,本研究以一台220 kV电力变压器为研究对象,对其进行波过程计算得到雷电冲击全波下的节点电位与油道梯度电压,并建立变压器主绝缘电场计算模型得到工频及雷电全波电压下的电场分布,再计算绝缘裕度。结果表明:天然酯绝缘油变压器在工频下主绝缘裕度较大,而在雷电全波下该值较小。通过改进天然酯绝缘油变压器的绝缘结构,可缩小天然酯绝缘油变压器中压、高压绕组间主绝缘距离约6%,增大调压绕组匝绝缘厚度及角环半径,可使其在雷电全波下的绝缘裕度最小值提高15%,同时有效节约了成本。

水分含量与分布对油纸绝缘频域介电谱影响的有限元仿真与研究

利用频域谱法估计含水量从介电响应的角度上为油纸绝缘的状态诊断提供了新的思路。以实验室内油纸复合绝缘频域介电谱实测结果为基础,利用有限元仿真探索了油纸绝缘系统中水分存在与分布情况对变压器主绝缘频域介电谱特性的影响。研究结果表明:绝缘系统损耗与水分分布情况密切相关,复介电常数-频率(ε*-f)曲线可反映油纸绝缘内部损耗的改变。随着绝缘油电导率增加,低频域电导损耗特性逐渐向高频扩展,复介电常数实部?'在低频域增大,虚部ε''在整个频域内均增大;随着纸板中水分增加,低频域电导损耗及高频域极化损耗均有显著变化,ε'在低频域增大,而ε''-f曲线在全频段内逐渐增高,且中高频域的曲线"凸起"逐渐平缓消失;随着局部水分含水量增加,极化损耗明显增大,ε''值在高频域显著增大;随着纸板水分分布不均匀程度增加,ε'-f曲线低频域变化明显,而ε''-f曲线在高频域变化明显。

油纸绝缘频域介电谱仿真模拟中XY模型与有限元模型对比研究

为将频域介电谱法更好地应用于油纸绝缘设备老化状态的无损检测,通过对比有限元法与XY模型法对变压器油纸绝缘系统的频域介电特性的求解结果,探讨了两种方法的准确性与局限性。研究结果表明:XY模型在计算过程中忽略了油纸交界面附近由于材料不连续效应所产生的电场畸变,由此引入了模型误差。对于电场分布较均匀,畸变效应不明显的主绝缘结构,当油电导率γ<1.0×10-11 S/m时,XY模型求解结果较准确,但是当油电导率γ>1.0×10-11 S/m时,随着油电导率的继续增大,其准确度会降低;有限元法建立的仿真模型与实际模型更接近,其突出的优势还在于考虑了电场畸变等因素对频域介电谱计算的影响。因此,相比于XY模型法,有限元法准确度更高,能够求解复杂结构的频域介电谱,具有更广阔的应用前景。

大功率高频高压变压器绝缘设计研究

变压器绝缘对于高频变压器的安全稳定运行非常重要,尤其是高频高压变压器的电压等级较高,对变压器绝缘性能提出了更高的要求。以一台大功率高频高压除尘变压器作为对象,研究了不同绕组绕制方法对变压器绕组绝缘的影响,并对变压器主绝缘的电场进行仿真分析。结果表明:改变绕组结构可以有效改善绕组电压分布以及提高变压器绝缘的耐压水平,绝缘纸板-油结构完全可以满足高频高压变压器主绝缘的要求,可为大功率高频高压变压器的绝缘设计提供参考。

天然酯绝缘油对110kV电力变压器主纵绝缘强度的影响分析

为了分析天然酯绝缘油对电力变压器绝缘性能的影响,首先分别对相同绝缘结构的110 kV天然酯绝缘油与矿物绝缘油电力变压器进行绕组波过程计算,得到两种变压器的纵绝缘裕度。然后分别以工频下线性分布的绕组电位和波过程计算出的非线性绕组电位为激励,对两种绝缘油变压器主绝缘的复合电场进行仿真计算,并对其分布特性进行对比分析。最后运用全域电力线扫描法计算了两种绝缘油变压器的主绝缘裕度,并针对天然酯绝缘油变压器主绝缘强度薄弱的问题进行了结构改进与效果分析。结果表明:通过增设绝缘纸筒及调整油隙尺寸,改进后的天然酯绝缘油变压器最小绝缘裕度提高了15.8%,满足了主绝缘强度要求,为开发大型天然酯绝缘油变压器及结构优化提供了参考依据。

紧凑型非晶合金油浸式变压器主绝缘结构设计

为使非晶合金油浸式配电变压器(以下简称AMDT)更紧凑、更经济,设计了一种AMDT紧凑型主绝缘结构,采用ANSYS有限元分析软件分别计算了AMDT紧凑型与传统型主绝缘结构的电场分布,比较了紧凑型与传统型主绝缘结构的电场分布情况,并配合工频耐压和雷电冲击试验对紧凑型模型进行了测试。仿真和试验结果表明:AMDT紧凑型主绝缘结构的端部电场强度比传统型分布均匀,最大电场强度小于油隙的最大电场强度值;试验击穿电压的裕度大于1.6倍的额定耐压值,因此紧凑型主绝缘结构是可靠的。通过比较紧凑型与传统型主绝缘结构变压器的主材成本,证明了紧凑型绝缘结构的先进性和实用性。

电力变压器主绝缘结构对电场分布的影响

为了分析电力变压器最大场强值与不同影响因素之间的变化规律,降低电力变压器的最大场强值和制造成本,增加变压器的运行可靠性,采用有限元分析软件对110 kV级电力变压器的电场分布进行计算.分析了影响电力变压器最大场强值的主要因素,得出了不同因素变化时最大场强值变化量的曲线图,并对结果进行了讨论分析.提出了降低最大电场强度和生产成本的方法,为降低电力变压器最大场强值以及降低制造成本提供了依据.

220kV降压自耦有载调压整流变压器绝缘结构计算分析

介绍了有载调压整流变压器绝缘结构的计算分析方法。

换流变压器套管的电气绝缘结构研究与设计优化

开展特殊运行工况下环氧浸纸复合绝缘材料的理化特性试验,大长径比、多极板电容芯子的主绝缘结构优化设计。研究了大电流、高电压、多谐波条件下套管金属载流结构涡流发热和绝缘介质焦耳发热规律以及电热耦合条件下套管芯子径向稳态、暂态的电场、温度分布规律,并对温变、场变非线性条件下套管尾部绝缘配合结构—出线装置结构进行型式优化设计。结果表明:干式换流变压器套管内部极板的厚度一般设计为0.5~3.0 mm,且套管芯子内部的径向场强呈“U”型分布,其场强最大值为8.75 kV/mm,轴向电场强度分布均匀,下轴向场强约为0.5 kV/mm。

大型整流变压器内部主绝缘水平计算

本文中作者介绍了整流变压器的基本原理及结构特点,并计算了各种绝缘试验中变压器内部带电体的电位,给出了变压器内部各带电体的主绝缘水平。

330kV超高压有载调压整流变压器及主绝缘结构分析

概述了330kV超高压有载调压整流变压器的技术方案,论述了其绝缘的可靠性评估,并给出了实例产品的试验结果。

树脂绝缘干式变压器主绝缘距离的确定

针对树脂绝缘干式变压器的主绝缘距离 ,分别讨论了其 3种确定方法 :电场分布、空气耐电强度和模型试验。通过讨论分析 ,给出了树脂绝缘干式变压器主绝缘距离的数据 。

高压整流变压器主绝缘结构的改进

阐述了改进前后除尘用高压硅整流变压器高低压绕组间的主绝缘结构和工艺，从击穿电场强度角度分析了改进后的主绝缘结构的优点。

大型变压器主绝缘结构优化设计

由于变压器在实际运行过程中会不可避免的受到各种过电压的作用,因此,如何做好变压器主绝缘结构的设计与优化已经成为确保变压器安全稳定运行的关键。本文结合多年从事变压器结构设计的实践工作经验,就油浸式电力变压器的主绝缘结构优化设计展开了探讨,以供广大同行参考借鉴。

大容量风电机组用66 kV干式绝缘升压变压器设计

大规模海上风电开发成为当前可再生能源发展的必然趋势,海上风电已从近海走向远海,风电机组(简称风机)容量达8 MW以上.升压变压器将风机出口电压由0.69~1.4 kV升至35 kV及以上,是风电系统的核心装备.远海风电离岸距离50 km,升压变压器的电压需提升至66 kV及以上,因66 kV干式绝缘升压变压器属产品空白,目前普遍采用油浸式变压器.相比油浸式技术,干式绝缘变压器火灾风险低,防爆性能好,易于维护.但传统的环氧树脂浇注干式绝缘变压器技术因存在界面缺陷难以调控而导致局部放电问题,难以应用于66 kV升压变压器.本文提出了一种66 kV/10 MVA干式绝缘升压变压器设计方法,通过对高压绕组绝缘机理的分析,提出了融合半导电屏蔽层和导线绝缘层的高压绝缘屏蔽导线多层共挤设计方法,替代传统绕包电磁线的设计,可实现对导体界面缺陷的屏蔽,以及导线绝缘与高压绕组主绝缘的充分相容,有效解决了绝缘界面缺陷抑制难题.设计了66 kV/10 MVA升压变压器结构,高压绕组具有沿面伞裙结构,可实现紧凑空间的高爬电距离设计.通过对变压器的电场、磁场和热场等多物理场仿真分析,获得了电场、磁场和热场分布特性,验证了变压器设计的合理性.研制了66 kV原理样机,开展了交流耐压和局部放电测试,局部放电量小于5 pC,验证了设计方法的可行性.