高频脉冲振荡法在电抗器匝间绝缘检测中的应用 习栋
干式空心电抗器匝间绝缘试验

I n t e r - t u r n I n s u l a t i o n Te s t o f Dr y — t y p e Ai r - Co r e Re a c t o r
C HE C h u a n q i a n g , L I U L i q i a n g , WA N G Y a j i e , L Y U C h a o , WA N G Q i o n g ( 1 . I n n e r Mo n g o l i a E l e c t i r c P o w e r S c i e n c e &R e s e a r c h I n s t i t u t e , Ho h h o t 0 1 0 0 2 0 , C h i n a ;
( I . 内蒙古电力科学研究 院, 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 2 0 ; 2 . 内蒙古工业大学 电力学院 , 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 8 0 )
摘
要 :为 了检 测 3 5 k V 干 式空 心 电抗 器运行 中是 否存 在 匝间绝缘 缺 陷 隐患 , 本 文利 用 P S C A D软
Ab s t r a c t : I n o r d e r t o d e t e c t t h e i n t e r -t u r n i n s u l a t i o n d e f e c t o f 3 5 k V d r y — ‘ t y p e a i r — 。 c o r e r e a c t o r s i n t h e o p e r a t i o n,i n t h i s p a p e r ,t h e s i mu l a t i o n a n a l y s i s w i t h h i g h f r e q u e n c y p u l s e o s c i l l a t i o n me t h o d f o r t h e a i r c o r e r e a c t o r i s ma d e b y t h e u s e o f P S C AD s o t f wa r e a n d i n t e r -t u r n t e s t or f 6 u n i t s o f d y r t y p e a i r — — c o r e r e a c t o r s a t c e r t a i n s u b s t a t i o n i s p e r f o r me d, i f n d i n g t wo o f t h e m h a v e t h e i n t e r - - t u r n i n s u l a t i o n d e f e c t . An d t h e s i mu l a t i o n a n d a n ly a s i s r e l i a b i l i t y i s v e i r i f e d i n a c c o r d a n c e wi t h t h e d a t a me a s u r e d a t s i t e . Ke y wo r d s :d y— r t y p e a i r — c o r e r e a c t o r ;i n t e r — t u r n i n s u l a t i o n; h i g h — f r e q u e n c y p u l s e o s c i l l a t i o n me t h o d
干式空心电抗器匝间绝缘检测原理及试验的分析

干式空心电抗器匝间绝缘检测原理及试验的分析摘要:干式空心电抗器在电力系统中广泛应用,与其它电气设备一样,其在实际运行过程中存在较多事故。
匝间绝缘性能对干式空心电抗器的使用和运行具有重要影响,绝缘一旦出现问题,即会引发短路、电抗器烧毁等故障,造成严重损失,因此对干式空心电抗器匝间绝缘的检测原理与试验进行分析具有重要的现实意义。
本文阐述干式空心电抗器的基本特点与工作原理,并重点对匝间绝缘进行介绍,从检测方法与检测绝缘两方面对其检测原理进行研究,进而对检测试验进行设计与分析,以期为其检测方法与设备的优化提供参考。
关键词:电抗器;干式空心;匝间绝缘;检测;原理;试验针对干式空心电抗器匝间绝缘的检测,国外已研究生产出专门的检测设备,但其造价较高不能在国内厂商中广泛应用与推广。
对其检测原理与试验的研究需结合国外的成功经验并借鉴其它电气设备绝缘检测的方法进行分析和总结。
一、概述对干式空心电抗器与匝间绝缘的特点与原理的深入理解,是研究其检测方法与原理的基础。
(一)干式空心电抗器电抗器凭借其电感特性广泛应用于电力系统中,在系统中发挥着无功补偿、限流、阻尼、移向、稳流的作用。
与传统的油浸式铁芯电抗器相比,干式空心电抗器具有体积小、重量轻、结构简单、损耗低、线性小、维护方便等优点,如上性能优势来源于其结构特点。
干式空心电抗器最大的特点是没有铁芯,具有多并联支路结构,以空气作为磁介质,磁回路无限制。
其结构上具有以下特点:一、股间电压均衡排列。
绕组采用高性能铜线或铝线,绕制保证支路匝数固定。
二、运行可靠。
并联连接不同半径支路,层间电压低,同等部位电压相似,稳定的电场分部增强绕组运行的可靠性。
三、机械强度大。
以环氧树脂玻璃纤维作为绕包材料,以绝缘子为底座、以非磁性端部星架为夹持,通过干燥浸胶与玻璃纤维拉紧,使电抗器成为刚性整体。
四、绕组由多个封包构成,封包由多并联支路组成,包封间留有空隙,保证电抗器散热性能。
五、环境限制。
长电力电缆振荡波局部放电检测试验方案之欧阳引擎创编

国家电网合肥供电公司欧阳引擎(2021.01.01)10kV长电力电缆阻尼振荡波测试方案安徽立翔电力技术服务有限公司二零一七年七月目录一、试验标准和目的- 1 -二、试验仪器- 2 -三、试验内容- 2 -1、术语及定义- 2 -2、试验原理介绍- 3 -3、被测电缆要求及测试前准备- 5 -4、绝缘电阻测试- 5 -5、测试电缆中间接头位置及电缆长度- 5 -6、振荡波局部放电试验- 6 -6.1 电缆局放校准- 6 -6.2 振荡波局放测试- 6 -1)试验接线步骤:- 6 -2)加压测试程序- 7 -欧阳引擎创编2021.01.013)测试要求及注意事项:- 7 -7、振荡波局放诊断评价- 8 -1)绝缘电阻:- 8 -2)电缆局部放电量:- 8 -8、电缆振荡波局放异常处理决策- 9 -1)绝缘电阻异常情况处理措施- 9 -2)电缆振荡波局放量超标异常情况处理措施- 9 -9、试验时间:1.5~2.5 小时/段- 9 -四、人员安排:- 9 -五、安全措施:- 10 -一、试验标准和目的根据《合肥供电公司》要求,通过现场试验,在不损害电缆本体绝缘的情况下检查10kV(含10km以上)电缆的绝缘状况及其内部局部放电情况,以对其绝缘进行评估。
本试验方法参照标准:IEEE Std 400™-2001 IEEE Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems CIGRE WG 21.05- 1998 Diagnostic Methods for HV Paper Cables and AccessoriesIEC605021-1997 额定电压1 kV (Um = 112 kV)至30 kV (Um = 36 kV)挤包绝缘电力电缆及附件欧阳引擎创编2021.01.01GB/ T127061-2002 额定电压1 kV (Um = 112 kV)到35 kV (Um = 401 5 kV)挤包绝缘电力电缆及附件GB/T 7354-2003 局部放电测量GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验规范GB/T16927.1-1997 高电压试验技术一般试验要求GB/T16927.2-1997 高电压试验技术试验程序DL/T 417 电力设备局部放电现场测量导则Q/CSG1 0007-2010 电力设备预防性试验规程DL/T 849.5—2004 电力设备专用测试仪器通用技术条件第3部分振荡波高压发生器二、试验仪器OHVOWTS-M30型电缆振荡波局放检测仪MR1-1远端测试单元SEBAKMT Easyflex Com多功能脉冲反射仪LIXXAN-2377型数字兆欧表三、试验内容1、术语及定义1.1 局部放电partial discharge 局部放电是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电,这种放电可以发生在导体(电极)附近,也可发生在其它位置。
用脉冲电压谐振法检测干式电抗器匝间绝缘的现场应用

L a n z h o u 7 3 0 0 5 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : I n r e c e n t y e rs a ,b u r n t f a u l t d u e t o i n t e r — t u r n s h o r t c i r c u i t o f d r y t y p e r e a c t o r o f t e n h a p p e n s i n
Ga n s u P r o v i n c e .
Ke y wor ds :p u l s e v o l t a g e;i n t e r t ur n i ns u l a t i o n;o s c i l l a t i o n;d a mp i ng
( 国网 甘 肃 省 电力 公 司 电力 科 学 研 究 院 , 甘 肃 兰州 7 3 0 0 5 0 )
摘 要 :近 年 来甘 肃 电 网 中干式 电抗 器发 生 匝间短路 最终 起 火燃 烧 的事 故 时有 发 生 。 由 于采取 常
规 试验 方 法 , 无 法 准确诊 断干 式 空心 电抗 器的 内部 绝缘 状 态 , 为 解决 这一 问题 , 笔者 通 过对 脉 冲 电
Appl i c a t i o n o f Pul s e Vo l t a g e Re s o na nc e Me t ho d t o t h e De t e c t i o n o f I n t e r -t ur n I ns u l at i o n o f
Dr y -t yp e Re a c t or
P AN Z h e n ,W E N D i n g y u n,YANG P i n g ,J I ANG F e n g ,C HEN Ho n g g a n g
高频脉冲振荡法检测干式空心电抗器匝间绝缘缺陷

电网运维Grid Operation高频脉冲振荡法检测干式空心电抗器匝间绝缘缺陷南方电网玉溪供电局 李达 杨红伟 王庸道 冯程 史玉清摘要:本文为探索干式空心电抗器匝间绝缘检测的判别方法,利用高频脉冲振荡法对干式空心电抗器匝间绝缘进行测量分析,有效发现电抗器的匝间绝缘缺陷,证实运用高频振荡法进行电抗器匝间试验的可行性和适用性。
关键词:高频脉冲振荡法;干式空心电抗器;匝间绝缘;绝缘检测0 引言近年来相关事故分析报告以及工作总结表明,引起干式空心电抗器事故的主要原因是匝间绝缘缺陷,占事故的90%以上,且匝间绝缘缺陷在没有发展到一定程度时,现有的试验手段很难检测出来[1]。
传统的阻抗测量和红外测温等方法无法检测出电抗器的早期绝缘缺陷[2],导致有绝缘缺陷的电抗器长器在电网中运行,最终引起多起严重的电抗器烧毁事故。
近年来国内开始使用高压高频振荡法在现场检测电抗器匝间绝缘故障。
1 现阶段电抗器的使用现状由于电抗器长期处于户外严酷的运行环境中,电抗器绝缘性能不可避免受到气候因素影响。
受到外部环境的影响,大气中的粉尘将在电抗器的表面集聚,会出现不同程度的污物沉积,导致表面泄漏电流增大;同时由于电抗器表面喷涂的绝缘性材料出现粉化、脱落现象,在潮湿环境下,电抗器表面受到影响,其水分蒸发比较快,造成电抗器表面部分区域出现龟裂,引起电抗器的局部电阻改变,电流在该处形成局部的电弧,在时间的不断推移下,电弧会不断发生扩大,产生拉应力[3]。
目前,从国内对干式空心电抗器的运行情况表明,线圈的匝间绝缘下降诱发电抗器损坏事件比例很高,严重时直接造成电抗器烧毁,干式空心电抗器烧毁事故频发,严重影响电力系统的安全运行,也带来了较大的经济损失[4]。
所以,在各个环节都需要加强重视,不断提升电抗器的制造质量,还要提高其管控水平,做好电抗器的运行维护,实现电抗器的有效发展。
2 检(监)测手段针对电抗器自身缺陷,提出的主要检测方法有:外观检查、在线监测、离线检测等。
基于脉冲电压法的干式空心电抗器匝间绝缘试验分析

滕昕颖等: 基于脉冲电压法的干式空心电抗器匝间绝缘试验分析
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基 于 脉 冲 电 压 法 的干 式 空 心 电 抗 器 匝 间绝 缘 试 验 分 析
滕 昕颖 王 铮 李 纯 子 张 双 梓 , , ,
( . 北 电力 大 学 电气工 程学 院 , 吉林 1东 1 2 1 ;2 南 阳供 电公 司 ,河 南 3 02 . 南阳 4 30 ) 7 0 0
摘要 : 利用脉冲 电压法检测干式空心电抗器的匝间绝缘情况,通过计算 出的干式空心 电抗器 的电阻、电感参
数 , 立 了试 验 电路 。利 用 P pc 软 件分 别 仿 真 了故 障 点 出现 在 端 部和 中部 时 的情 况 并 搭建 了试 验 电路 。 建 Si e 仿 真 及试 验 结果 表 明 , 用脉 冲 电压 法 并 利用 比较 电抗 器 线 圈两 端 的 电压 或 流过 线 圈的 电流波 形 变化 来 检验 干式 空 心 电抗器 的 匝间 绝缘 是 可 行 的 。 关 键词 : 冲 电压法 ; 式 空心 电抗器 ; 间绝缘 ; 障 点 脉 干 匝 故 中图分 类号 : M 15 T 7 T 3 ; M4 文献 标 志 码 : A 文 章 编号 :0 9 2 9 2 1 )5 0 7 4 10 —9 3 ( 0 00 —0 6 —0
c i r h h n e f u r nt w a e o m . ol t e c a g o c r e v f r o
Ke wo d i p l e o t g m e h d; r . y e i c r r a t r; u n i u a i y r s:m u s v la e t o d y t p a r o e e c o t r ns l ton; a l p i f u t o nt
基于脉冲振荡法的干式空心电抗器匝间绝缘缺陷诊断及现场应用

基于脉冲振荡法的干式空心电抗器匝间绝缘缺陷诊断及现场应用发表时间:2018-12-28T10:37:35.027Z 来源:《河南电力》2018年13期作者:王植[导读] 介绍干式空心电抗器现阶段应用现状,提出脉冲振荡法是适用于干式空心电抗器匝间绝缘诊断的一种试验方法,并在可行性理论分析的基础上,结合应用实例说明该方法的诊断有效性,为往后试验诊断提供一定的方向。
(广东电网有限责任公司东莞供电局东莞 523000)摘要:介绍干式空心电抗器现阶段应用现状,提出脉冲振荡法是适用于干式空心电抗器匝间绝缘诊断的一种试验方法,并在可行性理论分析的基础上,结合应用实例说明该方法的诊断有效性,为往后试验诊断提供一定的方向。
关键词:干式空心电抗器;脉冲振荡法;匝间绝缘缺陷Fault diagnosis and field application of interturn insulation for dry type air core reactor based on impulse oscillating methodWang Zhi(Dongguan Power Supply Bureau.,Dongguan 523000)Abstract Application status of dry type air core reactor is introduced in this paper,and then put forward the method of impulse oscillation is a kind of test method for the diagnosis of inter turn insulation of dry type air core reactor,and on the basis of theoretical analysis and application examples,the method is effective and can provide a certain direction for the future test.Keywords:dry type air core reactor;the method of impulse oscillation;inter turn insulation defect引言干式空心电抗器具有结构简单、重量轻、体积小、线性好、损耗低等优点,在国内得到迅速发展和广泛应用[1]。
热场仿真和高频脉冲震荡法分析电抗器事故

中国电力
ELECTRIC POWER
Vol. 51, No. 5 May 2018
热场仿真和高频脉冲震荡法分析电抗器事故
罗新1,黄学民1,郑文坚2,谷裕1,刘春涛1,谭华安1
(1. 南方电网超高压输电公司广州局,广东 广州 510663;2. 华南理工大学 电力学院,广东 广州 510641)
国内外对干式电抗器的研究包括对电抗器的 绝 缘 试 验 、 温 度 场 计 算 等 方 面 。 文 献 [7-8]对 干 式 电抗器的匝间绝缘试验的现场应用进行了讨论分 析,但未对匝间绝缘缺陷的形成进行了深入分 析。对于温度场计算,主要的方法包括数值法、
收稿日期:2017-11-21; 修回日期:2018-01-18。
本文以南方电网一起干式电抗器突发故障跳 闸事故为载体,通过返厂解体,COMSOL 热场仿 真、高频脉冲震荡测试匝间绝缘对该起事故进行 分析讨论,所得结论可为干式电抗器的运维提供 参考依据。
1 电抗器故障简述
2017-05-09,500 kV 花都变电站 35 kV 334 并 联干式电抗器突发故障跳闸退出运行,故障情况 如图 1 所示,电抗器参数见表 1。检修人员对其 检查发现底部有灼烧迹象,现场对其进行常规电 气试验未发现异常,试验结果如表 2 所示。5 月 17 日,由于常规试验未发现异常,检修人员对故
31
中国电力
第 51 卷
表 2 直流电阻测试结果 Table 2 DC resistance test results
项目
出厂值 交接值 2017 年预试值 实测值
测试值/Ω 0.035 57 0.035 56 0.035 21 0.035 63
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高频脉冲振荡法在电抗器匝间绝缘检测中的应用习栋摘要:对于电抗器而言,主要是作为变电设备的一个重要的组成内容,并且对
于电网的稳定运行也是存在着十分重要的一个重要。
因为电抗器在长期进行运行的过程中将会不可避免年的存在着各种各样的绝缘问题,所以能够及时的去发现电抗器匝间的绝缘问题便显得十分的重要。
在本文之中,主要是针对了高频脉冲震荡的方法在电抗器匝间绝缘检测之中的测试应用做出了全面的分析研究,在这个基础之上提出了下文之中的内容,希望可以为同行业工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词:高频脉冲;震荡法;电抗器;匝间绝缘;检测应用;分析
引言:针对于干式空心电抗器而言,其具有着比较良好的线性度以及损耗比较低和维护较为方便等方面的优点,现如今已经是被广泛的应用到了电站内部,但是其电抗器的使用情况以及维护管理等方面所存在着的原因,进而导致电抗器匝间通常情况下会出现短路方面的问题。
首先是因为电抗器是存在着匝间的绝缘缺陷,使整个电抗器的电感量从而出现了相应的变化。
其次则是因为短路匝的存在,短路匝将会在电抗器内部出现一个比较大的电流,导致电抗器的磁场强度被降低,也使电抗器的电感量出现了降低,进而导致了电抗器的电压以及电流出现了衰减速度提高。
最终则是因为短路匝间存在着,对原来的磁势平衡打破,在这个基础上导致了电抗器之中的电流分配关系存在着比较大的变化,同时整个电抗器的电压以及电流自身的衰减速度也是在提高。
因此要是没有能够及时的去发现电抗器所存在着的匝间绝缘方面的故障问题,那么将会导致设备的停止运行或者是其他方面的重大事故出现。
1.现状的分析
因为电抗器主要是长期处于在户外较为严酷的环境之下所运行的,大气之中的粉尘将会集中的聚集在电抗器的表面上,这个时候将会存在着不同程度的污物沉积,导致其表面的泄漏电流出现了相应的增加,与此同时因为电抗器的表面也是喷涂了一定程度的绝缘材料进而出现了粉花以及脱落等情况,在加上一个较为潮湿的环境之下,电抗器的表面污层将会受到潮湿,这样将会使其表面的电场集中区域的水分存在着比较快的一个蒸发,进而在这个基础上导致电抗器的表面一部分存在着龟裂的情况,这样将会直接的引起电抗器的局部电阻出现一定程度的改变,电流也将会在这个位置上出现局部的电弧,伴随着时间的不断的增加,电弧的也将会不断的进行着扩大,在电抗器的表面上也将会形成一个树形桩的爬电痕迹,也是沿着树枝状的情况来进行放电,此外电抗器在运行的过程中也将会存在着相对来说比较大的拉应力,虽然是电抗器已经是经过了高温固化的整体,也具有着比较高的抗拉应力,然而每一个包封的多层铝线之间,从而将会因为环氧胶没有渗透或者是绕线的不密实等在运行的过程中震动,可能会使其某一根铝线的焊点出现了相应的脱落,或者是处于在一中似断非断的状态之下,电抗器自身的直流电阻也将会随之不断的增加。
现如今从我国对于干式空心电抗器的运行情况进行表面之后可以得出,线圈的匝间绝缘下降所诱发的电抗器损坏情况相对来说比较高,在严重的情况下将会直接的导致电抗器的烧毁,因此电抗器的制造厂家需要能够不断的去提高电抗器制造的质量,从构件的准入,改进包封封装的工艺以及不断的去提高结构绝缘等关键环境的控制,然而运行维护单位也是需要能够不断的去提高电抗器的运行维护水平,在这个基础上可以摸索新的以及有效的电抗器检测的方法,使其可以不断的去掌握以及取拥有检测电抗器是否是存在着
匝间绝缘的缺陷问题。
2.高频脉冲方法的应用分析
2.1高频脉冲方法的进步原理分析
针对于大容量的干式空心电抗器进行相应的匝间绝缘试验,其主要是向电抗
器可以施加高频的电压,并且能够从起电抗器的电感量的变化情况从而判断其内
部是否存在着缺陷,其工作的原理主要是如下图1所表示。
图1电抗器匝间绝缘的检测电路原理示意图
通过对上图的内容进行分析研究之后可以得出,T主要是为高压试验的变压器,SS则是为高压整流硅堆,RO则是为保护电阻,Rh则是代表着电阻分压器的
高臂电阻,R1代表的是电阻分压器的低臂电阻,G表示为放电球隙,C表示的是
高压储能的电容器,Ch代表的为电容分压器的高比电容,C1所表示的为电容分
压器的低臂电容,L为电抗器的试品。
在进行试验的时候,首先是对电抗器施幅值主要是为四十千伏的电压,观察
存储示波器的波形从而进行对比分析,之后则是调整调压器的输出电压以及球隙,根据有关的实验标准规定从而增加一分钟比较高的幅值电压,是根据记录示波器
的波形,通过对其波形进行对比分析,要是全电压下存在着匝间短路方面的问题,那么两个波形的震荡中后期以及频率之间是并不相同的,在相同的周期内相位差
通常情况下并不是很明显,但是在震荡了若干个周期之后,那么其两个波形的相
位差将会存在着一个较为明显的差异,也是直接的显示出了前后两种试验电压下
的震荡频率以及电感量的变化情况。
因为加压的时间相对来说比较长,然而放电
的次数频率(50Hz的电源供电时候,其每一分钟主要是连续放电五千次,每一次达到数十微秒以上),进而注入电抗器的能量已经是远远的超过了常规的雷电冲
击试验。
2.2高频脉冲的测试技术分析
主要是在L以及C阻尼的震荡过程之中,要使其电抗器是存在着匝间绝缘的
缺陷问题,那么主要是经过电抗器线圈的匝数数值从而出现了相应的变化,进而
将会导致整个电抗器的电感量出现一定程度的变化,也是直接的反映出了整个电
抗器的电路震荡频率也将会出现一定程度的变化,然而电抗器短路的电压以及电
流表自身的衰减速度也将会随之增加。
所以,通过对比电抗器在额定的电压下的
两端电压波形变化的实际趋势,从而可以判断出电抗器线圈是否是存在着匝间绝
缘方面的缺陷。
2.3高频脉冲测试的方法分析
针对于单个的电抗器而言,其在电抗器两端分别是施加标准的电压以及试验
的电压来对其进行相应的试验,通常情况下,标定的电压一般并不会超过试验电
压的百分之三十五,通过进行对比标定电压以及试验电压从而能够测出电压的波形,并且观察过零点的变化以及衰减的速度快与慢从而能够判断其是否具有着一
个良好的绝缘。
总结:通过对上述的内容进行分析研究之后能够得出,根据实验数据得出了BC相的电感量误差主要是在百分之六点三,其频率的误差则是在百分之三,主要是怀疑是A相存在着一定的问题,其长时间相的不平衡所导致出现的,并且也导
致了BC也是存在着不一致,因此主要是建议BC相需要能够重点的观察,然而A
相则是存在着绝缘的故障,在衰减震荡方法进行试验的过程中其衰减的波形存在
着比较快的变化,在进行反复的测试之下,依然是存在着相同的波形,其主要是
怀疑内部已经是存在着匝间的短路。
参考文献:
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