高频交变电场作用下静态绝缘轴承中润滑脂的老化行为

高频电压诱导的电机轴承电蚀和润滑失效是影响变频驱动系统可靠性的关键问题。为探究高频交变电场环境下润滑脂的老化机制,基于绝缘轴承耐高频交变电压性能试验,详细研究了球与沟道接触区润滑脂的老化特性,结果表明:尽管有绝缘涂层的保护,润滑脂在无机械剪切作用下仍然会发生明显的性能衰退,具体表现为颜色加深,分油率降低,稠度增大以及导电性能和介电性能的改变。测试发现,在高频交变电场作用下绝缘轴承润滑脂稠化剂结构被破坏并发生团聚,其中夹杂有以金属纳米颗粒为核心的黑色团块,老化润滑脂的直流体积电阻率明显下降并具有更高的等效串联电阻和损耗因子。

水力发电机定子绕组泄漏电流分析及电腐蚀治理研究

发电机长期运行后,定子绕组会逐渐出现老化或电腐蚀现象,需要科学的试验分析方法诊断设备健康状况。通过分析多台大型贯流式发电机定子绕组直流耐压试验泄漏电流数据,提出了绝缘性能评估方法及预防绕组击穿措施;根据贴壁式结构定子绕组电腐蚀及运行温度偏高状况,研究一系列定子改造创新设计及创新工艺,并对定子温度场进行有限元仿真计算。温升试验数据表明定子改造后的发电机运行温度有效降低,各测点温度偏差大幅减小。研究结果接近仿真计算值,证明了定子改造采用的新工艺有效可行。

直流泄露和直流耐压试验的意义

主要讲述绿水河发电厂季节性检修过程中进行的电气预防性试验,针对发电机、变压器、母线电缆、避雷器、互感器等电气一次设备测量直流泄漏电流和直流耐压试验的方法及试验特点。通过试验的方法检查设备经过1个试验周期的运行是否存在缺陷,按相关规程的要求,检验设备的电气性能及相关参数是否满足规程的要求,为一次设备的安全、稳定运行提供试验依据,为设备的检修、维护提供数据支撑。

光伏电站正极直流电缆频繁绝缘阻抗低故障分析

针对粤东某电站汇流箱频繁报正极直流电缆绝缘低故障问题,通过对现场情况检查发现:正极直流电缆绝缘下降比负极严重;正负极电缆埋地段的绝缘水平下降比架空段严重。针对直流电缆开展防PID功能投退比对试验、直流耐压试验、绝缘电阻试验并进行解剖检查。结果发现,直流电缆绝缘层存在水侵蚀,导致直流电缆绝缘性能下降,泄漏电流增大,导致局部温升,进而造成绝缘劣化,恶性循环,最终出现直流电缆被击穿。解剖检查结果证实,护埋地电缆的PVC套管非完全防水密封,雨水流入套管,直流电缆长期浸泡于积水中,水分子缓慢侵入至绝缘层,导致频繁出现绝缘阻抗低故障。对此类直流电缆绝缘阻抗低故障提出了纠正建议,为今后同类地面光伏电站项目的直流电缆施工、技改提供了参考。

光纤分布式声传感系统在GIS耐压测试中的应用

气体绝缘开关设备(GIS)在国家电网变电站建设领域应用广泛,通常在GIS设备投产之前需要做绝缘耐压试验,以对现场故障设备进行定位。为了进行更快速有效的定位,针对实际应用环境,利用分布式声传感系统(DAS)和相位敏感光时域反射仪,通过光纤自身的反向瑞利散射信号,进行多波长多路径调制解调,由光纤实时监测GIS管道的不同位置的振动信号,减少测试盲点。结果表明,所研制的DAS系统能够实现对GIS故障设备进行实时快速准确的定位,定位精度可达到3 m内。该研究对于GIS现场故障的及时排除和维修处理,保障电力设备安全运行具有较好的参考价值。

一种新型绝缘杆耐压检测装置研制及应用

绝缘杆的绝缘性能直接关系着电力系统检修维护工作人员的安全,目前检测绝缘杆绝缘性能的唯一方法是对其进行交流耐压试验。对传统普通型绝缘杆耐压检测装置进行了改进,在提升其试验效率的同时,还开发了绝缘杆泄漏电流监测功能。对研制的绝缘杆耐压检测装置的试验表明,该装置可以确保绝缘杆检测工作的安全性和可靠性,降低试验工作人员的工作强度,有效提升绝缘杆耐压检测工作的效率,还可以通过新增耐压泄漏电流模块监测其绝缘性能的好坏变化过程。

轨道交通装备电线路绝缘试验标准分析与应用研究

轨道交通车辆电线路绝缘安全检验内容包括线路导通试验、绝缘电阻试验、耐压试验、高压耐压试验和局放试验等内容,导通试验和局放试验目前缺乏明确的检验标准,绝缘电阻试验、耐压试验、高压耐压试验正在运用的标准包括GB/T 32587—2016、TB/T 3153—2007、EN 50343:2014以及IEC 62995:2018等多个标准体系,各标准在技术要求方面存在一定的差异,给轨道交通车辆的电线路绝缘性能和安全性能预防保障产生了很大的困扰。文章对目前国际、国内和行业标准中导通和绝缘试验要求进行了系统的梳理和论证,总结归纳出其中存在的问题和推荐采用的指标,对明确轨道车辆布线的绝缘试验要求,确保电线路安全具有重要指导意义。

交联电缆典型绝缘损伤针刺模型的局部放电试验研究

构建了交联电缆施工及运行过程中的典型绝缘损伤模型——针刺模型,设计并制作了衰减振荡波电压发生器,分别测量了针刺模型在交流电压及衰减振荡波电压下的局部放电脉冲,对比分析了针刺模型在振荡电压下的局部放电的一些基本特征,结合IEC 60060-3标准对交联电缆采用衰减振荡波的耐压试验与局放测量的可行性进行了探讨,对现场综合评估交联电缆主绝缘的状态方法进行了实验室内的初步试验研究。

特高压GIS设备现场标准雷电冲击耐压试验技术的应用

气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)在电力系统中应用广泛,其运行安全可靠对电力系统至关重要。现场雷电冲击耐压试验受制于设备体积和回路电感,难以在GIS变电站,尤其是特高压GIS变电站应用。本文分析了目前GIS设备冲击耐压试验现状,并从波形参数、电压极性和加压间隔时间等方面阐述了GIS设备冲击电压绝缘缺陷检出影响因素。基于研发的特高压GIS变电站现场冲击耐压试验用的可移动式气体绝缘标准雷电冲击试验成套设备,成功在1000 kV南京站和苏州站开展了现场标准雷电冲击耐压试验。

板-板和球-球在CO_2气体内的放电特性

为了解CO2气体的绝缘特性,在相同的温度和湿度的条件下,对板-板电极和球-球电极在不同电极间距、不同压强下进行了工频耐压和雷电冲击试验。试验表明,体积分数99.99%的CO2气体绝缘强度随着电极间距和压强的增加而增加,符合经典气体的击穿曲线走势,证明了试验方法的正确性。在工频耐压试验中,当压强达到0.6MPa后,对CO2气体的绝缘特性有明显的改善。在雷电冲击试验中,0.5 MPa和0.6 MPa时气体的绝缘特性近似。此外,根据击穿曲线可知,均匀电场在雷电冲击试验中的极性效应不明显,而稍不均匀电场的极性效应非常明显;且负向冲击电压的击穿值远小于正向冲击电压击穿值,他们之间的击穿电压差随着间距的减小而减小。总结试验数据可推断,在110 k V设备中使用CO2气体作为绝缘气体时,其压强建议≥0.6 MPa。

基于感应式振荡冲击耐压试验的变压器故障诊断技术

目前,对变压器进行感应式振荡型操作冲击耐压试验,并采用多种诊断方式对其进行故障诊断的相关研究尚不成熟。为此对一台220kV三相油浸式变压器在短路冲击试验前后进行了感应式振荡操作冲击耐压试验,测量并分析了高低压绕组上的电压波形、中性点示伤电流、局部放电(PD)信号和电压传递函数的变化规律,并与变压器的解体结果进行对比,研究了变压器绕组的机械和绝缘故障对诊断参量的影响。试验结果表明:电压波形、示伤电流和电压传递函数能同时检测到绕组的机械和绝缘故障,而局部放电检测只能反映绝缘故障;机械故障对诊断参量的影响在较低试验电压下就会显现,而绝缘故障对诊断参量的影响在较高试验电压下才会显现;传递函数和局部放电信号对故障的灵敏度较高,电压波形和示伤电流能判断故障所在的绕组。研究验证了感应式振荡操作冲击耐压试验对变压器故障诊断的可行性和有效性,证明该诊断方式可有效检测到变压器绕组的机械和绝缘状态。

电极间距10～40mm时CO2气体的放电特性

为了寻找可代替SF6气体的气体绝缘介质,研制了一种可以自动切换电极和自动调整电极间距的小距离放电装置,并采用该装置对CO2气体进行工频耐压试验,得到体积分数为99.99%的CO2气体在不同电场、压强和电极间距下的击穿电压。结果表明,对于均匀电场,测量得到的CO2气体的绝缘强度与理论计算值基本相同,击穿电压与压强和电极间距呈正相关;当板–板电极间距为30 mm、压强为0.5 MPa时,CO2气体绝缘强度满足110 kV气体绝缘设备的工频耐压要求。对于稍不均匀电场,当压强为0.3、0.4 MPa时,CO2气体的绝缘强度相差不大;当压强为0.5 MPa时,绝缘强度开始升高;当压强为0.6 MPa时,绝缘强度明显升高。对于极不均匀电场,压强的增大对于击穿电压没有明显影响。

220kVGIS设备在扩建或处理缺陷时的停电及耐压问题

GIS设备以其性能优良、免维护等优点给电网安全稳定运行带来了保障,同时也带来了扩建或处理缺陷时的困难,停电及交流耐压也给系统带来了较大风险。结合220kVGIS扩建出线间隔和更换问题元件的实际,科学合理地安排施工和试验,在满足规程的同时,尽可能做到减少停电次数和停电时间,反映出耐压时需要220kVGIS大部分或全部停电给系统带来较大不便和风险。提出对于220kVGIS的设计和扩建或处理缺陷的施工建议:设计母线和分段开关应按照最终规模,扩建或处理缺陷的施工中应采用分步耐压方法,以减少停电并避免GIS设备全部停电的风险。

基于CPLD的多路绝缘耐压智能测试台

基于高速单片机-CPLD的多路绝缘耐压智能测试台,由单路绝缘耐压测试仪、高速单片机系统、CPLD、高压继电器组和上位PC机组成,采用VC++编写快速搜索算法。用户先发送联机命令与测试台串口联机通信,成功后在监控界面设置测试参数。测试台按要求开始测试,在监控界面显示实时数据。测试完成后,数据存入数据库以备查询。

高压电机定子绕组的超低频耐压试验与遥控

超低频0．1Hz交流耐压试验与工频交流耐压试验，当合理确定等价系数β后是完全等价的．超低频0．1Hz交流耐压试验，有设备容量小、灵巧方便、相对延长试品电机寿命并可代替直流耐压试验的优点，应大力推广．现介绍研制的超低频0.1Hz耐压试验装置，采用遥控的交流耐压试验，根本上解决了高压试验人员的安全．遥控应推广至高压试验与测量中．

分级绝缘电压互感器倍频感应耐压试验的分析

为检查分级绝缘电压互感器的绝缘缺陷,需要对其进行倍频感应耐压试验。笔者提出了倍频感应耐压试验时试验电压的几种测量方法,对耐压试验中电压互感器的容升电压的产生原因及其对试验的影响进行了分析,对耐压试验的电压持续时间进行了说明,指出耐压试验前后空载试验结果的对比是判断被试电压互感器是否合格的依据。

外绝缘试验电压与校正因数

介绍并分析了电气设备外绝缘耐受电压的海拔校 正及实际试验电压大气条件校正中易混淆的概念,给出了校 正计算实例。

金属封闭开关设备触头盒绝缘结构的分析和优化

针对金属封闭开关设备的技术现状和发展要求,研究40.5 kV产品内置电流互感器触头盒绝缘结构,并提出优化方案。通过工频耐受电压试验发现,产品设计中存在的绝缘薄弱环节,利用Ansoft Maxwell 12.1有限元分析软件对触头盒部位的电场分布进行仿真,并分析其影响因素。在此基础上,对触头盒绝缘结构进行了改进。试验结果表明,优化设计满足了绝缘性能的要求。

水轮发电机直流耐压及泄漏电流试验分析与处理

针对水轮发电机组改造后直流泄漏电流超标问题,以贵州省乌江渡水电站为例,通过泄漏电流及直流耐压试验分析,发现机组发电机定子绕阻端部绝缘存在局部缺陷,提出了处理方案。