基于超声波时差法的变电站变压器冷却油流速测量

针对变电站变压器冷却油流速的高精度测量问题,设计一种基于超声波时差法的非接触式油体流速无线监测系统。产生中心频率为1 MHz的高功率脉冲信号,驱动压电式陶瓷超声波换能器向冷却油发射连续超声波;对超声波回波信号进行放大、滤波和整形后,采用高精度时间测量芯片FS1022测量初始脉冲信号和调理后的回波脉冲信号的时差,通过计算顺流和逆流时差得到流速,并将数据通过低功耗蓝牙发送至云端。实验结果表明:系统的通信范围在15 m内时数据包投递率高于90%;在直径为50~150 mm的铸铁管道中,超声波传播时间的测量误差小于1%。所设计的冷却油流速测量系统测量精度高、速度快,且具有安装方便、不受流体电导率影响的特点,具有较高的应用价值。

变压器油流带电影响因素及其抑制方法

在强迫油循环大型油浸式电力变压器中,变压器油流经绝缘纸板表面时,会发生油流带电现象。这种现象会导致变压器绝缘内部产生电场畸变和局部放电,从而损坏设备绝缘。为了抑制油流带电现象,本文中作者提出了改性油纸绝缘抑制油流带电的方法,制备了纳米TiO_(2)改性纸板与苯并三氮唑(BTA)改性绝缘油,并分析了它们的改性机理。采用旋转圆盘系统模拟变压器主绝缘运行工况,测量了改性油纸油流带电电流,并分析了其影响因素。通过建立变压器主绝缘仿真模型,模拟了产生油流带电后变压器油道内部电场畸变情况,验证了改性材料对油流带电电流与电荷积聚抑制效果,为抑制变压器主绝缘油流带电、提高变压器运行年限提供理论与技术支持。

一起变压器有载分接开关油流继电器误动分析与改进措施

有载分接开关油流保护是变压器主保护之一,其正确动作对变压器的安全可靠运行至关重要。本文介绍了一起变压器有载分接开关油流继电器误动作导致核电机组停机停堆的案例,对故障原因进行了分析,并提出预防油流继电器、气体继电器误动的改进措施。

运行条件对换流变压器油纸绝缘油流带电特性的影响

为揭示运行条件对换流变压器内部油流带电特性的影响规律,在实验室开展了典型平板电极结构下油纸绝缘油流带电特性的研究,并分析了温度、含水率和外施直流电压幅值对冲流电流的影响机理。试验结果表明:无外施电压时,冲流电流随含水率的增加呈减小趋势,随流速和温度的增加呈增大趋势;在外施直流电压下,冲流电流随外施电压幅值和温度的增加呈增大趋势;在低温和低外施电压下冲流电流随含水率的增加呈先增大后减小趋势,而在高温或高外施电压下冲流电流随含水率的增加呈减小趋势。理论分析表明:无外施电压时,温度和含水率通过影响绝缘纸板中离子扩散系数和油侧双电层厚度来影响油流带电特性;外施直流电压会加速绝缘纸板中离子的迁移速度,进而引起低含水率下油纸绝缘中冲流电流的显著提高;冲流电流与油纸绝缘中离子数密度和离子迁移率密切相关,温度及含水率的变化会造成油和纸板中离子数密度和离子迁移率的变化存在较大的差异,进而对油纸绝缘油流带电特性产生影响。

变压器油流带电数学模型的研究及其应用第一部分:数学模型的推导

由油流带电引发的变压器事故或故障引起了各国电力部门的广泛关注，许多国家纷纷开展变压器油流带电的研究，大量的油流带电的机理模型也就应运而生。本文在国外学者提出的流动作用机理和电动作用机理两种机理模型的基础上，推导出变压器油流带电的数学模型，与目前存在的几种典型的油流带电计算模型相比，本模型的特点在于它可综合反映起电的流动作用和电动作用，并可基本反映油流流速、油品电导率、外加交流电场强度和系统温度等因素对油流带电的影响。关于本模型的应用实例及与实验的比较见第二部分。

大型换流变压器油流带电问题的分析

油流带电可能破坏换流变压器的油道绝缘性能,成为威胁超高压变压器甚至影响电网安全、稳定运行的重要因素之一,在特殊的绝缘结构和油冷却方式下,换流变压器中可能存在较多的油流带电问题。通过分析油流带电的产生机理、影响因素、抑制措施和换流变压器的结构特点,研究了换流变压器的油流带电问题。研究表明,降低油速和改善绝缘(特别是油道)设计是减少油流带电问题的最重要措施。开展全电压空载试验等可检验、监测换流变压器的油流带电问题是否严重,此外,向绝缘油中添加电导率调节剂或电荷抑制剂也可降低油流带电的倾向。

换流变压器中典型平板油纸绝缘结构的油流带电特性

为研究换流变压器油纸绝缘结构在直流电压下的油流带电特性,在实验室内开展了直流电压下典型平板油纸绝缘结构油流带电特性的研究。试验研究结果表明:流速和外施电压对冲流电流的影响与温度有关;在无外施电压作用时,低温下冲流电流随流速呈线性增加、高温下呈幂函数关系增加。外施直流电压对冲流电流具有显著的影响,随外施直流电压的升高冲流电流呈先上升后下降的趋势,峰值电流处的电压随油流速度的提高而上升,随温度的升高而下降。对试验结果的理论分析表明:无外施电压时冲流电流与流速的关系特性受油流状态影响;当有外施直流电压作用时,电场作用下的迁移电流和泄漏电流共同决定了冲流电流的大小;温度通过影响油流状态、油纸绝缘中的电场分布和离子迁移率而影响油流带电特性。

直流电场下典型油纸绝缘结构油流带电特性

为研究直流电场作用下油纸绝缘油流带电特性,在实验室搭建了同轴圆柱电极结构的油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统开展了直流电场下油流带电的实验研究,并探讨了直流电场幅值和油流速度对油流带电的影响。实验结果表明,直流电场会显著提高油纸绝缘油流带电程度,随外施电场强度的提高冲流电流呈上升趋势;流速对冲流电流的影响与外施电场强度有关,在无外施电场时冲流电流随流速增加而呈线性或指数增加,在低场强下冲流电流随油流流速增加出现饱和现象,但在高场强下随着流速的增加冲流电流呈线性增加。分析可得:油流带电与油纸界面处离子的扩散与迁移有关,温度通过影响油纸界面处的离子迁移速度而影响油流带电特性。

交直流叠加电场下油纸绝缘的油流带电特性

为研究叠加电场作用下油纸绝缘的油流带电特性,在实验室搭建了同轴圆柱电极结构的油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统开展了叠加电场下油流带电的试验研究,并探讨了外施电压幅值、直流分量比例和油流速度对油流带电的影响。试验结果表明,流速和外施电压幅值对冲流电流的影响与温度有关。在低温下冲流电流随流速和外施电压幅值线性增加,提高直流分量比例会促进冲流电流;在高温下冲流电流随流速指数增加,随外施电压幅值提高出现峰值,峰值电压随直流分量比例提高而下降。理论分析表明:较低温度下油中冲流电流大小取决于纸中负离子的迁移和扩散速度;而在较高温度下该冲流电流取决于油流剥离正离子的速度和外电极处电荷泄放的速率;温度通过影响绝缘中离子迁移速度和电场分布而影响油流带电特性。

变压器油在真空净化过程中裂解的研究

分析了变压器油净化时的油液裂解现象,研究了变压器油真空净化过程中产生气体的影响因素即变压油流动带电放电、气泡相油液的相变能量转换和净油机故障等。根据理论研究的结果,提出了改进真空状态下变压器油流动方式的方案并应用到136台真空净油机上,从而有效降低了真空净化过程中变压器油的裂解程度。

变压器油流带电研究进展

介绍了变压器油流带电的定义、危害,国内外关于变压器油流带电的研究情况,研究油流带电问题的主要手段和方法,总结了目前变压器油流带电研究已取得的成果,并指出了存在的问题及今后的研究方向,以期更深入地认识变压器油流带电的机理,找到能抑制油流带电和预防油流静电放电的根本性措施。

变压器油流带电数学模型的研究及其应用──第二部分 数学模型的应用

针对变压器绝缘油道的结构特点，本文提取出均匀扁矩形截面的模型油道，进而利用作者提出的变压器油流带电数学模型［１］和本文给出的计算方法研究了这种模型油道中油流带电的流速特性、外电场特性、温度特性和电导率特性，还分析了该系统中因油流带电引起的电场的分布规律。用文献［５］给出的实验油道作为验证模型，对比结果表明，计算值与文献中的实验值基本吻合。

变压器油流带电现象

为了抑制油流带电造成的危害同时最大程度地减少热效应对绝缘的影响,延长变压器的使用寿命,通过对变压器油流带电现象的分析,得出变压器内的绝缘击穿通常发生在上油箱内,因此变压器设计时,应采取有效措施降低上游带电油流对上油箱内局部放电的影响;同时提出应对冷却油泵进行智能控制,使其在流速和温度最佳点运行。在对现有变压器简单油道内油流计算分析的基础上,提出芯式变压器复杂油道内油流带电的计算可通过以下方式实现,即将油道近似等效为简单直管连接而成的管网,然后利用基尔霍夫电流定律和简单直管内的油流带电计算模型求得油道内任意一点的油流带电情况,这为实际变压器油道内的油流带电计算提供了一种新方法。

温度对交直流叠加电场下油纸绝缘油流带电的影响

为研究温度对叠加电场作用下油纸绝缘油流带电特性的影响,在实验室搭建了平板电极结构的典型换流变压器油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统进行了叠加电场下油流带电的试验研究,并建立了油纸绝缘油流带电模型对试验结果进行理论分析。试验结果表明:温度对油纸绝缘冲流电流有较大的影响,随温度的升高冲流电流呈先增大后减小的趋势。理论分析表明:在较低温度下冲流电流与纸中负离子迁移速度有关;在较高温度下冲流电流大小不仅取决于纸中负离子迁移速度,同时还与接地电极处正离子泄放速度有关。温度通过影响绝缘纸电导率、变压器油电导率以及变压器油粘度而影响油流带电特性。

油流带电所形成的泄漏电流

利用油流带电模拟系统测量了不同油流速度、油温和外施电压下的泄漏电流，并对实验结果进行了理论分析。

电导率对大型电力变压器油流带电影响的研究

分析了油流带电的产生及危害，利用循环管道模型研究了变压器电导率对大型电力变压器油流带电的影响。其结论为解决大型电力变压器油流带电问题提供了必要的参考依据。

壳式变压器结构特点及油流带电故障原因分析

介绍了壳式变压器结构特点,分析了变电站发生油流带电故障并提出了改进措施。

大型变压器中的油流带电现象及抑制对策

结合国内外大型变压器的油流带电现象的研究成果 ,介绍油流带电现象产生机理、影响因素和危害 ,总结提出了现场预防性的抑制措施。

电力变压器带电状态下油流带电测量研究

介绍了带电状态下油流带电测量回路 。

变压器油中局部放电下的油流带电分析

对变压器油流带电现象进行了研究,分析了油流带电间参数的关系以及影响因素,阐述了油流带电现象产生的原因。