特高压直流套管气-固界面长时闪络放电特性及其影响因素

胶浸纸(resin-impregnated paper,RIP)干式套管内部的SF_(6)气体与环氧树脂浸纸电容芯体组成的气-固界面是套管内部易发生放电的绝缘薄弱点。该文搭建闪络放电特性实验平台,测试套管环氧浸纸试样和芯体模型在不同表面状态、微粒影响下的表面电荷分布,揭示多种因素对表面电场及闪络特性的影响机制。同时,对套管芯体缺陷试样长时局部放电至闪络放电发展过程进行试验验证。结果表明:高压侧区域套管气-固界面存在高分散性的纤维凸起,运行过程中吸附微粒,在直流电压作用下电荷积聚和电场畸变引发微弱起始局部放电;长期的电压作用使电荷积聚加剧,电场畸变程度进一步增大,局部放电频次和幅值逐步增加,最终导致贯穿性闪络放电。该研究可为胶浸纸套管芯子表面处理工艺的优化,以及长期直流下闪络放电的抑制措施的制定提供理论和实验依据。

雷电冲击试验中特高压油纸电容式套管末屏电位升高原因分析

为分析某1 100kV特高压油纸电容式套管在进行雷电冲击试验后油中产生少量乙炔的原因,首先采用三比值法分析了油色谱数据,确定故障类型为套管内部低能量放电。然后对套管进行解体分析,发现套管末屏引线断股并有放电痕迹。最后进一步从套管末屏电位升高的角度分析了放电原因,并通过测量接地线高频阻抗,同时结合实测的电流波形,估算了末屏电位升高值。研究结果表明,接地线的高频阻抗远大于工频阻抗,这是套管在雷电冲击电压试验时末屏电位升高的重要原因之一;估算可得,特高压套管在进行雷电冲击截波试验时,套管末屏对地电位的升高值达到41kV。因此,特高压油纸电容式套管在进行雷电冲击试验时,为避免地电位抬高引起的类似故障,应增加接地线截面积、减小接地线长度并采取一点接地的方式。

电容式套管和电力电容器中不同形式局部放电的研究

通过对绝缘结构中平板电极内部电场及边缘电场的理论分析和数值计算后,指出高压电容式套管与电力电容器由于绝缘厚度的不同,它们的局部放电是两种不同性质的.分别提出了提高这两种绝缘结构局部放电起始电压的相应措施.

±800kV换流变压器阀侧电容式直流套管电场分析

为研究特高压直流套管的绝缘性能,建立了±800 kV复合电容式套管有限元模型,用ANSOFT分析软件对内采用绝缘环氧树脂绝缘纸和外绝缘采用高温硫化硅橡胶外套制造的复合电容式套管进行二维电场分析,获得特高压直流套管内部精确场强分布和电位分布。该结果表明:套管内部环氧树脂中的屏障强迫了电位分布,使法兰附近的电场分布均匀,却造成法兰顶端等位线发生剧烈变化,径向电位梯度大;法兰部分与高温硫化硅橡胶伞裙的接连处电场强度最大,最大值达3.44 MV/m,在特高压直流运行时最易产生闪络,是必须注意的问题。

电容器瓷套管专用胶粘剂的研究

首先合成了一种低粘度的环氧树脂聚酰胺固化剂——EA6,粘度(25℃)为10Pa.s,胺值为718mgKOH.g-1;再将其与CYD128低粘度环氧树脂按质量比1∶3混合,制备了一种电容器瓷套管专用胶粘剂。该胶粘剂具有适用期长、体积收缩率低、抗冲击强度高等优点,适用于陶瓷与金属的粘接,可以同时满足产品的密封与粘接性能要求。

油浸纸套管电容芯子浸渍不良缺陷的放电过程及其特征

为了研究油浸纸套管浸渍不良缺陷的劣化机理,研制了透明的套管模型,利用良好套管模型漏油后补油不抽真空的方法,模拟浸渍不良缺陷;利用阶梯升压法,研究浸渍不良套管缺陷模型的局部放电参数、介质损耗正切值和电容量的变化情况,同时观测了放电过程中的产气部位和产气现象,并结合试验后解剖,分析油浸纸电树枝碳化通道。研究结果表明,对于油浸纸套管浸渍不良缺陷劣化过程,局部放电检测比较灵敏、特征显著,而介质损耗正切值、电容量检测不灵敏。放电位于芯子末屏极板边缘,沿极板边缘纸层表面发生电树枝沿面爬电并产生连续的气泡。放电相位呈现明显的对称分布,放电相位与放电量的φ-q散点图呈现"翼状"分布特点,可作为诊断和识别油浸纸套管电容芯浸渍不良缺陷放电严重程度的特征谱图。

两起将军帽过热故障原因分析

通过两起套管将军帽过热故障案例,分析了两种不同结构将军帽存在的缺陷,并给出了处理方法,同时还介绍了一种不容易引起过热的将军帽结构。

基于变压器套管电容芯子温度与介质损耗因数非线性关系的一种迭代算法

高压套管作为变压器重要的附件,研究套管的温度分布是保证其安全可靠运行的关键。以220 k V油纸电容式变压器套管为研究对象,基于电容芯子温度与介质损耗因数(tanδ)的非线性关系提出了一种温度的迭代算法。首先固定tanδ,计算电容芯子的介质损耗;再与其他热源加载到温度场分析中,得到套管初始的温度分布,根据公式对不同温度对应单元的tanδ修正,重新计算介质损耗,再求解温度场,直至相邻计算步之间对应节点温度的相对误差小于0. 01。结果表明在不同环境温度下,采用迭代算法与直接计算的结果进行对比,电容芯子上的最大温差都非常小;在进行套管温度计算时,不必考虑温度与tanδ的非线性关系。研究对于电容式套管温度场的精确计算和tanδ非线性变化的问题具有一定指导意义。

主变压器绕组电阻异常分析及处理

介绍某变电站3号主变压器绕组电阻异常的情况,通过对比绕组电阻数据变化的规律,分析认为油纸电容型套管引线连接不良是导致变压器绕组电阻异常的主要原因,并提出相应的处理措施及建议。

油浸纸套管电容芯子极板边缘电场分布的仿真及优化方法

在各电压等级的电容式套管中普遍存在极板边缘电场效应。极板边缘电场突变,形成局部强场区,引发极板边缘放电,对电容式套管安全运行构成威胁。目前常规的电容芯子设计方法中,采用电容串联分压模型计算电容芯子径向电场及轴向电场,但该模型仅适用计算芯子内部平均电场。现有的仿真计算中考虑了套管局部及整体的电场分布,但忽略了极板厚度及边缘形貌,对极板边缘的电场缺乏细致分析,进而使得极板边缘电场控制措施不明。利用Infolytica有限元软件,仿真分析了油浸纸套管电容芯子极板边缘不处理、极板边缘单折边、加半导体纸等3种情况下极板边缘区域的局部场强可视化分布情况。研究结果表明,极板边缘不处理情况下极板边缘场强远大于极板中部均匀场强,极板边缘单折边、敷设半导体纸可分别使得极板边缘场强下降19%、33%。极板边缘单折边及敷设半导体纸的方式均可降低边缘场强。在实际套管电容芯子设计及生产过程中,建议采用10~20 mm宽度的单折边或敷设半导体纸改善边缘电场的方法,以电场分布的均匀化、不增加芯子主体尺寸的方式,降低极板边缘电场效应,提升套管安全运行水平。

油纸电容式套管油中含微量乙炔的原因分析

从设计、制造方面分析了造成油纸电容式套管油中含微量C2H2的因素,并得到了试验验证。

油纸电容式套管介质损耗因数tanδ

对油纸电容式套管介质损耗因数tanδ的测量方法及影响因素等进行了介绍。

基于等裕度的60 kV油纸套管纵绝缘优化

为减少因套管局部放电导致的设备故障问题,以60 kV电压等级的油纸电容套管为研究对象,介绍了等电容与等厚度绝缘结构设计的套管芯子模型,并采用等裕度方法对其纵绝缘结构进行优化。通过有限元仿真计算,对电场分布结果进行了比较。制作了电容芯子等效模型,通过测试验证了计算方法的正确性。结果表明:采用等裕度方法设计的60 kV油纸套管芯子的电场分布更加均匀,局部放电起始电压设计值提升了12.36%。

一起末屏表面潮气对220kV主变套管介质损耗测量的影响案例分析

电容量(C)与介质损耗因数(tanδ)测量是工程中常用于评估高压套管绝缘性能的基本手段。为深入探究工程实际中影响C与tanδ测量误差的主要因素,针对一起220 kV主变110 kV侧套管tanδ测量结果为负值的案例,讨论了出现此种现象的可能原因并对案例进行故障排查。在现场介质损耗试验数据异常的情况下,以末屏暴露在空气中的时长及隔绝潮气的时长为变量,分析C与tanδ随潮气隔绝时间的变化情况并对出现该现象的原因进行讨论。结果表明:使用环氧树脂材料作为末屏引出小套管结构的套管中,末屏对地阻抗受潮气影响较大,致使tanδ测量出现负值,造成套管介质损耗试验不合格的假象。最后,基于案例分析结果对高压套管预试、维护、检修等环节提出了相关建议。

换流站直流场瓷套式PLC/RI电容器的研制

通过对超高压直流输电特点以及换流站直流场瓷套式PLC/RI电容器作用的阐述,明确研制直流场瓷套式PLC/RI电容器的重要性,并且根据产品运行工况,对额定电压、并联均压电阻、绝缘水平等进行参数的确定。在此基础之上,通过整体结构设计、绝缘设计、内部结构设计和可靠性设计,完成图样设计并进行了样机研制。样机通过试验验证,满足直流场瓷套式PLC/RI电容器研制要求,研制成功。

变电站运行过程中电容器引线套管有关问题分析

针对北京超高压公司运行的几例电容器漏油事故的统计,分析了锡焊套管与机械压接式套管的优缺点,并提出一些相应的改进措施,以供有关单位参考。

压嵌式电力电容器瓷套用密封圈性能研究探讨

本文根据电力电容器制程、运行及维护的特点,结合目前压嵌式电力电容器瓷套的使用情况,对多种压嵌式电力电容器瓷套用密封圈的使用温度、力学性能、高低温性能、使用寿命、Ro HS等性能作综合性研究,并作出个人的评价方案。

硅橡胶复合套管在断路器电容器上的应用

简要介绍了500kV及以下电压等级的硅橡胶复合套管的断路器电容器的研制,以及经过型式试验并挂网运行的良好状况。对硅橡胶复合套管的优缺点进行了简要的论述和经济分析。

750 kV变压器套管应变导致内部电场畸变分析

750 kV油纸电容式套管斜插在变压器箱体上,套管长期受重力影响,内部结构发生应变导致套管内电场畸变,内部电容芯子出现局部放电,加速了套管内部绝缘结构的老化,对套管长期安全稳定的运行有很大影响,因此研究套管在应力作用下的形变与电场强度变化规律之间的关系很有必要。首先建立套管应力理论模型,利用COMSOL在应力有限元模型下仿真运算,得到不同受力情况下套管各位置形变大小,再将不同形变大小的模型在静电场下仿真运算,对比形变前后套管内部的电场分布,发现套管内部电容芯子形变处场强极不均匀,对应变后套管场强不均匀情况进行研究分析得出结论。结果表明:750 kV油纸电容式套管在重力作用下法兰处有明显形变,并且内部电容芯子出现变形,电容芯子均压作用变小,在应变较大时电场畸变程度较大,在靠近法兰处电场畸变最为明显。

压接式瓷套在电力电容器上的应用

介绍了压接式瓷套结构和试验项目。瓷套进厂后要进行密封检漏,并与盖钨极氩弧密封焊后进行水中试漏,通过压接式瓷套在生产中的应用,提高了电容器外观质量,密封性能,保证电容器在运行中的可靠性。