10kV XLPE电缆终端缺陷仿真与电场分析

基于时谐电场的理论知识,以ANSYS为有限元求解工具,建立工频电压下的XLPE电缆终端数值计算模型。分析了介质介电常数和电阻率对电场分布的影响,分别计算了电缆终端无应力管、有空气隙、有金属微粒、钢针扎入这4种缺陷内部电场的分布情况,并研究了电场畸变与缺陷位置的对应关系。通过使用工频电压对4种电缆终端缺陷的局部放电进行测试,结果表明该电场模型能够对实际电缆终端进行仿真分析。

针-板缺陷开关柜局部放电与空气分解组分的关联特性

空气开关柜在配电网中扮演着重要的作用,针对开关柜的局部放电监测,提出通过检测空气放电分解组分的方法进行非电法局部放电(PD)监测。在研制的空气局部放电试验平台上,放入针-板缺陷模型产生PD使空气发生分解产生特征气体,通过调节施加在针-板缺陷模型上的电压控制PD强度,利用烟气分析仪分析气体组分及其体积分数的同时,采用脉冲电流法检测放电量,探索气体分解组分、体积分数、产气速率与放电量的关联特性。实验数据结果表明:针-板缺陷模型产生的PD放电可使空气发生分解,生成CO、NO_2等特征气体,其气体的体积分数随着放电时间延长不断增加,放电前期气体体积分数随着放电量呈现线性增长趋势,随着参与反应的物质不断减少,放电后期呈现饱和现象,且NO_2的饱和程度低于CO。CO和NO_2的产气速率由于气体浓度的饱和也呈现与放电量的线性饱和关系。

基于故障模型的环状直流系统暂态量计算方法

多端柔性直流系统线路上发生极间短路时,不同换流站共同作用,导致故障电流上升迅速,故障特性复杂,工程实际中要求在电容放电阶段将故障进行切除,更增加了求解的难度。针对此问题,首先提出将n端系统电容放电过程分解为n个单端电容单独作用过程,简化了计算量。然后,根据分解前后多端模型与单端模型的参数关系表达式计算出最终结果,并分析参数的变化对故障特性的影响。最后,利用MATLAB/Simulink软件搭建了3端环状直流系统的故障模型,验证了方法的可靠性,为保护方案的设计提出了建议。该方法为直流保护中整定值的计算提供了理论依据。

220 kV SF_6+CF_4断路器异响缺陷的诊断试验及其解体分析

借助超声波和分解气体等局部放电的带电检测手段,可以实现电气设备的故障诊断和状态评价。为探究同一间隔两台断路器相继出现异响缺陷的原因,文中利用电气试验、带电检测和设备拆解的方法,对比了异响相和该间隔正常运行相之间的差异;借助能谱检测手段测试了异响断路器弧触头和喷口所附着固体分解产物的元素成分。综合各项诊断试验的结果,判定安装或运输不当是造成断路器灭弧室悬浮电位缺陷的原因。基于缺陷成因,明确了柱式断路器局部放电超声波带电检测和固体分解产物元素能谱分析等方法的可行性,并提出了相关建议。

HHT分析局部放电信号时模态混叠的抑制

希尔伯特-黄变换因其良好的自适应性在局部放电等非线性、非平稳信号分析中得到广泛应用,但其分解过程中因运算产生的模态混叠常常使得分析结果产生较大偏差。本文通过小波包变换对待分析信号进行分解重构,将原始信号中的高低频信号分解,再对各重构信号分别进行经验模态分解,并以最优合成相关系数作为筛选标准选取有效的固有模态函数分量进行希尔伯特变换,最终绘制出原始信号的希尔伯特谱及边际谱。经过仿真及实际局部放电信号分析验证,与传统希尔伯特-黄变换相比,本文方法能有效地抑制模态混叠的影响,继而更准确地表达信号所含频率成分以及时频分布情况。

220kV变压器油纸电容式套管缺陷分析

介绍一起因末屏接地不良造成变压器油纸电容式套管油色谱严重超标故障,从套管结构、安装方式等方面对缺陷产生的原因进行分析,并提出了有针对性的建议。

智能化高压电器在线诊断技术——“智能化高压电器”之二

智能化高压电器设备是新一代电器产品,是高科技技术结晶。在线监测在智能化高压电器中占有重要地位。开发在线监测技术应按“需要、实用、经济”综合考虑。传感器与光纤技术在线监测技术中举足轻重。

交直流复合电压中直流分量对油纸绝缘放电缺陷产气特性的影响

运行中的换流变压器内部绝缘同时承受交、直流电压的作用,其产气特性与交流变压器有一定区别。为此,采用典型柱板电极模型,对交、直流复合电压下,油纸绝缘放电缺陷各发展阶段的油中溶解气体量、产气速率和气体组分进行了试验研究。研究结果表明:交直流复合电压中直流分量比例越高,由开始放电到击穿的时间越长、放电能量、产气量、产气速率越低;可根据产气速率将放电缺陷划分为起始阶段、发展阶段和临近击穿阶段。复合电压中的直流分量越高,放电起始阶段油中分解CH4的体积分数烃类气体与总烃的体积比)越高(>50%),C2H2的体积分数越低(<45%),此特性为复合电压下油纸绝缘放电缺陷的早期故障诊断提供了依据。

一组35kV并联电容器组干式放电线圈绝缘缺陷分析

500kV某变电站35kV 1M 312电容器组在投运过程中放电线圈发生爆裂,检查发现放电线圈外壳顶部炸裂,两端静电屏间起弧灼烧。通过检查及试验分析,发现爆裂的放电线圈两绕组间浇注过程存在位移及A侧半导体层与铁心间绝缘存在绝缘缺陷问题。对其余35台放电线圈进行绝缘试验,发现其中两台局部放电量超标,对其中较为严重的一台解体发现,放电线圈两段绕组层间存在气孔。经分析确定该放电线圈与炸毁的放电线圈存在类似共性问题,生产工艺不良引起的绝缘层气孔缺陷是放电线圈爆炸和局部放电超标的根本原因。通过文中分析可得加强放电线圈的局部放电试验是考核放电线圈内部绝缘情况的有效措施。

基于振动超声复合信号的变压器套管及升高座故障监测方法

套管是变压器的关键部件之一,保障套管的安全正常工作对变压器乃至整个供电系统的稳定运行都有重要意义。近年来,随着在线监测技术的不断发展成熟,基于振动分析法和超声法的状态监测技术在不同电力设备上都得到了广泛运用,但在变压器套管上的应用还有待进一步研究。套管的常见故障可分为放电性故障、机械故障、过热性故障及油位异常几类,本文提出了通过监测套管上的振动超声复合信号对变压器套管的机械故障与局部放电故障的监测,给出了基于振动超声复合信号传感器的故障检测装置及信号处理电路。振动超声复合信号包括较低频率的振动信号(<20 kHz)和较高频率的超声信号(>20 kHz),通过对套管表面的振动超声复合信号及电压相位进行测量、分离、滤波、检波和分析,提取其中能反映套管缺陷和故障的特征量,并在具有套管和L型升高座的单相100 kVA 0.4/35 kV试验变压器上进行实验验证。结果表明,所提出的故障监测方法能实现对变压器套管及升高座上的紧固件松动故障、局部放电故障的识别与诊断。