阶梯电压下变压器匝间绝缘局部放电试验研究

合集下载

电力变压器局部放电试验研究

电力变压器局部放电试验研究

电力变压器局部放电试验研究摘要:在电力系统中,电力变压器占有至关重要的作用,局部放电试验是检验变压器绝缘状况的重要手段,能够准确的判断出因为设计不当而产生的局部场强过高、工艺不良等内部缺陷。

本文首先对变电器局部放电试验进行了概述,然后按试验要求设计了变频电源,最后对局部放电信号的提取和放电点定位进行了阐述。

关键词:电力变压器;局部放电;试验1.引言电力变压器是电力系统中的重要设备,为了保证其稳定、可靠运行,需要对变压器定期地进行局部放电试验。

通过局部放电的测量,可以判断出变压器的绝缘状况,这极大地减少了由于变压器失效带来的经济损失。

变压器局部放电自动识别和在线检测技术从20 世纪80 年代开始受到人们的重视,然而由于放电定位、抗干扰、放电识别等因素的影响,变压器局部放电的研究还需要继续深入。

2.局部放电试验概述(1)局部放电试验的目的。

变压器局部放电试验的目的主要有:观察放电波形、测量给定电压下的局部放电量、验证在规定电压下局部放电量不超过给定值、测量放电强度和电压关系等。

(2)局部放电的试验方法。

变压器局部放电的试验方法主要有电测法和非电测法,目前,我国常用的是超声波法和脉冲电流法。

(3)局部放电的测量电路。

变压器局部放电测量电路由向实验变压器施加电压的电源、把电流或电压变换成接收信号的检测阻抗、把检测信号放大显示的仪器设备和消除噪声干扰的滤波器等。

(4)局部放电试验中的噪声及干扰抑制技术。

变压器在现场的局部放电试验中,噪声干扰非常严重,为了正确测量变压器局部放电信号,干扰问题需要首先解决。

现场的干扰源主要有:变电站附近存在的高频保护信号和电力系统载波通讯、无线电广播的干扰、继电器的断合等的随机性脉冲干扰、其他邻近设备的局部放电干扰、可控硅操作时的脉冲型周期干扰。

由于干扰的种类繁多,为了取得较大的抑制效果,需要根据不同的干扰信号采取不同的消除措施。

3.局部放电试验用变频电源研究为了克服传统试验电源体积大、运输困难、电压波形调解率低等缺点,本文设计符合实验要求的变频电源。

变压器局部放电的研究

变压器局部放电的研究

变压器局部放电的研究
首先介绍一下变压器局部放电:
变压器是电力系统中重要的组成部分之一,负责将高电压输送电网中的电能转化为低电压适合供应用户的电能。

但长期运行下来,变压器可能会发生灾难性故障,其中局部放电是变压器故障的主要原因之一。

局部放电是指电气绝缘材料中的局部放电单位(如充气孔隙、冲击电子、缺损、分布参数等)所引起的局部放电现象。

接下来,我们来探讨一下变压器局部放电的研究:
1.研究方法:
通过在变压器绝缘中制造局部放电源,进行定点测试,以探讨局部放电现象的形成机理、扩散途径、特征等。

同时,还可以使用匿名测试方法进行数据统计分析和故障诊断。

2. 研究内容:
局部放电现象包括开放放电和封闭放电。

研究内容包括改善变压器的绝缘水平、探讨绝缘油的处理方式、以及开发新型变压器绝缘材料等。

同时,研究人员还需要分析变压器局部放电现象的危害程度以及可能造成的后果,并提出相应的技术改进方案。

3. 研究成果:
目前,变压器局部放电研究已经取得了许多成果,如新型绝缘材料的研发、绝缘油的处理技术、局部放电监测仪器的升级等等。

这些成果都有助于提高变压器的可靠性及安全性。

总之,变压器局部放电是一个值得关注和研究的领域,研究人员通过不断的努力和探索,可以加强对该现象的认识,提高变压器的安全等级,为电力系统的可持续性发展做出贡献。

电力变压器的局部放电检测分析

电力变压器的局部放电检测分析

电力变压器的局部放电检测分析发布时间:2022-08-04T06:20:32.195Z 来源:《新型城镇化》2022年16期作者:王振成[导读] 在所有电网设备中,根据电气设备故障的原因,一般分为机械设备故障、导线故障和绝缘故障。

身份证号:3709831****0191834摘要:在所有电网设备中,根据电气设备故障的原因,一般分为机械设备故障、导线故障和绝缘故障。

在上述三种故障中,绝缘故障较为常见,在所有故障中往往占很大比例。

在所有供电系统维护技术不断发展的过程中,局部放电无损检测技术已成为变压器绝缘故障检测的主要途径和方法之一。

其检查的主要原因是为了区分变压器绝缘结构中的缺陷和缺点。

同时,有必要分析内部结构中是否存在体积电阻率过大的区域,因为这些区域存在潜在风险,这将损害变压器的长期可靠性和安全生产。

根据变压器局部放电检测,可以分析变压器的整体绝缘状况,从而更有效地降低其损耗。

关键词:电力变压器;局部放电;检测1电力变压器局部放电检测技术的发展概况电力变压器局部放电的全过程分为3个阶段:第一阶段:实验技术发展阶段:自20世纪70年代以来,局部放电法一直用于测量变压器的局部放电。

在此阶段,关键操作和测量目标,如电力变压器和其他相关电子产品、绝缘的主要参数和主要电流检测指标值,是在不切断电源的情况下进行测量。

相应的测量机器和设备相对简单,体积小,灵敏度低。

第二阶段:20世纪80年代以来,一些技术专业的电子检测设备制定了各种对策,将变压器的部分负载转换为模拟计算和检测,将电位差导电体转换为检测的主要参数,转换为数据信号;第三阶段是微型企业的智能化运营阶段:20世纪90年代,计算机技术得到广泛普及,选择了一种小型多用途局部放电在线监测系统作为计算机技术的软件开发平台。

该系统集成了控制器、计算机技术和电子信息技术,增强了数据采集的在线控制措施,实时显示了主要参数,提高了响应速度,具有自动化优势。

2局部放电检测技术类型与应用现状2.1超声波检测法当车轮重量为70hz-150hz时,安装在变压器表面的大多数超声波接收器都会产生超声波。

变压器局部放电检测及应用

变压器局部放电检测及应用

变压器局部放电检测及应用摘要:变压器局部放电现象,会引发油纸绝缘老化问题出现。

当变压器局部放电现象过于明显时,油纸绝缘老化问题会不断恶化,甚至会出现击穿,对变压器安全稳定运行构成威胁。

而通过科学运用变压器局部放电检测技术,可实时反映变压器内部绝缘系统运行情况,加强对变压器运行安全问题的预防管理,具有重要的应用价值。

针对于此,本文主要结合变压器局部放电问题成因及危害影响,对变压器局部放电检测技术及其相关应用进行研究分析,以供参考。

关键词:变压器;局部放电;检测分析;应用前言:随着我国超高压以及特高压电网的深入发展,局部放电现象逐步成为引发变压器绝缘性能严重降低的重要因素。

当变压器局部放电现象超过可控制范围时,往往就会对整个电力系统安全稳定运行构成威胁。

需要注意的是,局部放电并不会立即引发绝缘整体击穿现象,但是却会对绝缘介质造成严重损害。

举例而言,如果介质中出现局部放电现象,周围绝缘介质会受到局部放电现象影响而被侵蚀,最终导致整个绝缘系统失效。

近些年来,为加强对变压器局部放电问题的控制管理,行业内部研究人员主动利用变压器局部放电检测技术以及在线监测系统实现对变压器安全运行问题的控制管理,减轻电力系统运行危险程度。

1电力变压器局部放电问题成因及危害性分析变压器长期处于额定工作电压状态,因内部所面临的运行环境相对复杂,如面临电、磁、热环境,再加上超高压以及特高压电网大规模建设,导致电力变压器内部绝缘系统所承受的电场强度明显增加。

在这样的状态下,变压器内部绝缘薄弱部位很容易出现局部放电现象。

一般来说,电力变压器内绝缘结构主要以油纸组合绝缘结构为主,当内部出现局部放电现象时,往往会加剧油纸绝缘老化速度以及击穿反应强度[1]。

从某种程度上来看,电力变压器安全稳定运行往往与内部绝缘性能以及局部放电问题相关。

结合以往的研究经验来看,引发电力变压器局部放电问题的成因有多种,并不是由单一因素引起,多是由内部运行环境等诸多因素共同作用所产生的危害后果。

变压器局部放电的研究

变压器局部放电的研究

变压器局部放电的研究摘要:局部放电试验作为变压器验收投运前的最后一项试验,是变压器生产、运输、安装质量的一个综合性考验。

本文通过对局部放电的特点的讲述,论述了局部放电的特征及检测方法。

关键词:变压器;局部放电;一、局部放电的产生及其特征一般认为局部放电是指在电场作用下,绝缘系统中只有部分区域发生放电而没有贯穿施加电压的整个系统,即没有击穿的现象。

产生局部放电的条件取决于绝缘装置中的电场分布和绝缘的电气物理性能。

大型电力变压器基本采用油一纸复合绝缘及油一屏障绝缘结构,局部放电一般发生在绝缘薄弱或电场强度偏高的部位。

按部位来分,变压器局部放电主要发生在引线接线处、纸板、压板、围屏、端部油道、金属尖端、变压器油以及套管等部位。

电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现:(1)绕组中部油-纸屏障绝缘中油通道击穿;(2)绕组端部油通道击穿;(3)紧靠着绝缘导线和电工纸(引线绝缘、搭接绝缘、相间绝缘)的油间隙击穿;(4)线圈间(匝间、饼间)纵绝缘油通道击穿;(5)绝缘纸板围屏等的树枝放电;(6)其他固体绝缘的爬电;(7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。

因此,对已出厂的变压器,有以下几种情况须进行局部放电试验:(1)新变压器投运前进行局部放电试验,检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。

(2)对大修或改造后的变压器进行局部放电试验,以判断修理后的绝缘情况。

(3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断,例如油中气体色谱分析有放电性故障,以及涉及到绝缘其他异常情况。

(4)作为预防性试验项目或在线检测内容,监测变压器运行中绝缘情况。

二、局部放电检测方法的研究局部放电检测是以发生局部放电时产生的电、光等现象为依据,来判断局部放电的状态,包括放电点的定位和放电的程度等。

目前,国内外常见的检测方法有脉冲电流法、超声波检测法、光测法、化学检测法等方法。

1.脉冲电流法脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管末屏接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流,获得视在放电量。

变压器局部放电试验中的问题研究

变压器局部放电试验中的问题研究

(作者单位:国网江苏省电力有限公司海安市供电分公司)变压器局部放电试验中的问题研究仲晓勇◎变压器作为电力系统中非常重要的一种电力设备,是确保电力系统供电稳定性与可靠性的重要保障。

基于变压器的重要性,针对220kV 及以上等级的变压器在经过大修或交接过程中都要及时开展局部放电试验,以此及时发现与解决变压器内部结构或者安装质量等是否存在异常问题。

因此,如何才能有效确保变压器局部放电试验工作的质量是当下值得深入探讨的一个重要课题。

一、变压器局部放电的危害及成因分析局部放电是变压器运行中比较常见的一种现象,本质上属于小能量范围的放电。

在短时间范围内,局部放电不会对变压器的绝缘强度产生影响。

但是如果变压器运行中持续存在局部放电问题,那么就会因累积效应而影响绝缘材料的实际介电性能,同时也会在绝缘材料温度的升高而加速绝缘材料老化,甚至可能会击穿整个绝缘材料,影响变压器的正常运行。

而变压器局部放电的成因众多,除了自身所用材料性能或质量不足外,也可能是由于加工工艺不合理,内部结构缺陷或内部绝缘气隙等原因造成,这会直接影响变压器运行的安全性与可靠性。

比如,如果没有科学地安装高压引线,使其存在悬浮电位,或者角环、托板等一些绝缘件的毛刺与倒角进行有效处理,这些都容易诱发电场集中问题,进而会形成比较严重的局部放电。

因此,对变压器开展局部放电试验检测具有重要的现实意义。

二、变压器局部放电试验中的常见问题及应对策略1.补偿问题及应对策略。

在试验电压控制在250Hz 指标下时,变压器形成的等值感抗一般为5倍工频试验电压条件下的对应值,而容抗则是工频试验电压条件下的1/5,这使得变压器具有比较大的容性电流,表现为容性负载特性。

在这种情况下,为了避免发电机组参数匹配异常或自激作用而形成谐振问题,确保局部放电试验结果的准确性,要对相应的局部放电试验回路给予电感性无功补偿。

针对220kV 变压器而言,其一般涉及到的局部放电试验过补偿程度要大于10%,但是对500kV 变压器而言,它的容性电流一般会超过50A,如果过补偿比较多,那么也就需要相应地设置比较多数目的电抗器,这样会使得现场电源容量以及发电机容量无法满足,所以对其过补偿限值适宜控制在5%左右。

电力变压器局部放电检测技术探讨

电力变压器局部放电检测技术探讨

电力变压器局部放电检测技术探讨摘要:及时采取有效的局部放电检测技术做好电力变压器局部放电检测工作,是防范电力变压器发生局部放电现象的关键。

目前,我国常用的局部放电检测技术各具应用优势和适用范围,但均存在一定的缺陷,从而会影响部分电力变压器局部放电检测工作的顺利开展和检测质量。

关键词:电力变压器;局部放电;检测技术引言电力变压器是电力系统中重要的组成部件之一,该部件质量和运行状况的好坏会对整个电力系统安全、稳定运行造成直接的影响。

然而,在实际运行过程中,受多方面因素的影响,常常会导致电力变压器发生局部放电现象。

局部放电不仅会导致电力变压器的部分绝缘体产生相互反应,导致其介质成分发生变化,影响其运行性能和质量,还会引发电气事故,威胁工作人员的人身安全,对整个电力系统稳定、安全运行造成不良影响。

1常见电力变压器局部放电检测技术类型及优缺点1.1超声波检测技术电力变压器进行局部放电过程中常常会释放声波,根据这一现象,可采用超声波检测技术对其进行局部放电检测,也即采用传感器接收释放的超声波定位和测定局部放电位置、范围及大小等。

该项检测技术具有工作原理简单、检测方便、无损等优势,但是,其也存在一定的缺陷,如灵敏度较低、抗电磁干扰性能较差等,因此,其无法完全满足电力变压器局部放电检测需求,多是被应用于电力变压器局部放电状态数据采集和定性判断中。

1.2光测技术相关研究表明,电力变压器发生局部放电后会产生400~700mm的光波,这些光波经光电倍增管强度处理后,可产生光电流。

根据这一现象,人们研发了光测技术进行局部放电检测,即将局放产生的光辐射经光电进行转化,并根据转化后的光电流特性(光电流中的波长和强度)进行局部放电检测和定位。

该项检测技术具有检测速度快、准确率高等优势,但是,其要求测量部件的透明性较强,否则就会降低检测的灵敏度和准确度,且检测设备成本相对较高,多用于局部放电定性分析中。

1.3油色谱分析法近年来变压器运行过程中从油中产生的气体对变压器故障预警起到重要作用,在变压器局部产生电流时,局部绝缘体会因老化等情况产生化学气体,这些气体很快会溶解在变压器油中。

500kV电力变压器线圈匝间绝缘局部放电模型试验与分析

500kV电力变压器线圈匝间绝缘局部放电模型试验与分析

500kV电力变压器线圈匝间绝缘局部放电模型试验与分析摘要:随着人们生活水平的不断提高,对于电力的需求在不断的加大。

大型电力变压器在电力系统中处于核心地位,其安全稳定运行对于整的电网至关重要。

绝缘性故障是影响电力变压器安全稳定运行的重要原因,而在这其中匝间绝缘故障占据了主要因素。

对于变压器绕组而言,轻微的匝间放电的发展可能会造成匝间短路甚至更严重的后果。

因此,对变压器绕组匝间局部放电的发展进行深入研究具有重要意义。

关键词:电力变压器;匝间绝缘;局部放电引言二十一世纪,我国经济进入飞速发展阶段,与此同时,社会各行业对电能的需求也达到了一个新的高度。

中国电力企业联合会2015年统计数据显示,国内2014年发电装机总容量为13.6亿千瓦,全口径发电量已达到5.5万亿千瓦时,在世界各国中均稳居第一;我国在人均装机容量和人均年用电量方面分别为1千瓦和4038千瓦时,达到世界平均水平。

在《2016年度全国电力供需形势分析预测报告》则中指出,国内2015年全社会用电量为5.55万亿千瓦时,同比增长0.5;全社会用电量在“十二五”时期年均增长率为5.7%。

目前,我国电网在不断扩建中,交流1000kV、直流士800kV电网逐步投入使用,电网电压等级不断提高的同时,对电力系统运行安全性的与稳定性也提出了更高的要求。

在电力系统中,大型电力变压器处于核心地位,其安全稳定运行对于整个电网至关重要,一旦发生故障,将有可能造成大面积的停电事故,给电力系统和国民经济造成不可估量的损失。

1试验平台及研究方案1.1试验模型线圈制作因为研究的是变压器线圈的匝间绝缘,因此,原理上讲可以用最简单的两个线段作为试验模型进行研究,但是,这样的试验模型与实际变压器线圈的形状差异太大,而且没有考虑变压器线圈线饼间电场的作用,而实际变压器线圈的匝间绝缘在工作过程中是要受匝间电场和线饼间电场的联合作用的。

因此,在研究变压器线圈匝间绝缘时,所采用的试验模型既要考虑与实际变压器线圈在形状上的相似性,更重要的是要考虑模型线圈匝间绝缘中的电场分布与实际变压器线圈匝间绝缘中的电场分布的一致性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

阶梯电压下变压器匝间绝缘局部放电试验研究魏新劳;裴震;聂洪岩;李林骜;王永红;陈庆国【摘要】对于变压器绕组而言,轻微匝间放电的发展可能会造成匝间短路甚至更严重的后果.因此,对变压器绕组匝间局部放电的发展进行深入研究具有重要意义.在实验室内构建了变压器匝间绝缘局部放电试验平台,参照500 kV电力变压器线圈绝缘处理工艺要求,设计并制作了匝间绝缘局部放电试验模型线圈,采用逐级升压法对模型线圈施加试验电压,利用数字式局部放电检测仪进行局部放电信号采集,在室温下对变压器匝间绝缘局部放电特征量和二维图谱信息进行了系统的研究.得出了不同加压持续时间下脉冲最大幅值、脉冲平均幅值、脉冲重复频率和脉冲功率的变化特征以及二维图谱的相位分布信息.%For the transformer winding,slight interturn discharge may cause interturn short circuit or even more serious consequences.Therefore,it is significant to study the development of partial discharge in transformer windings.Transformer turn to turn insulation partial discharge test platform was constructed,referring to 500 kV power transformer coil insulation processing requirements,interturn insulation partial discharge test model coil was designed and fabricated,step-stress tests were applied to coil models,the digital partial discharge detector was used for partial discharge signalacquisition,interturn partial discharge characteristics,two-dimensional phase distribution were studied at room temperature.From the results,the variable characteristics of the pulse maximum magnitude and average magnitude,pulse repetition rate,pulse power and partial dischargemessages of two-dimensional phase distributioncan be obtained in step-stress tests of different step-up keeping time.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2017(021)007【总页数】9页(P49-57)【关键词】电力变压器;匝间绝缘;局部放电;特征参量;二维图谱【作者】魏新劳;裴震;聂洪岩;李林骜;王永红;陈庆国【作者单位】哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TM850 引言大型电力变压器在电力系统中处于核心地位,其安全稳定运行对于整个电网及社会生活至关重要[1]。

大量统计表明,绝缘缺陷是造成变压器故障的主要原因[2-4]。

对于绕组内绝缘,绝缘缺陷发展迅速,一旦发生事故将对整个电网带来难以估量的后果[5]。

采用局部放电对绝缘状态进行检测已得到了国内外行业的普遍认同[6-8]。

传统局部放电特征参量(脉冲最大幅值、脉冲平均幅值、脉冲重复频率等)已得到广泛研究,随着计算机及数字化技术的发展,局部放电图谱及相关统计参数研究受到了国内外学者越来越多的关注[9-10]。

意大利R.Schifani,M.D.L.Del Casale等对环氧树脂的老化进行了研究,对比了在不同温度下局部放电脉冲幅值的分布,指出Hqn(φ)的正半周和负半周偏斜度轨迹可用来推断试样的老化程度[11-12];英国DaiJ,Wang Z D等人基于针板电极模型,对油中不同含水量纸板的沿面爬电特性进行了研究,结论认为高含水量的纸板不仅显著降低了沿面爬电的起始放电电压,同时更易于气体放电通道的形成和发展[13]。

在国内:文献[14]分析了不同电压类型对油纸绝缘起始放电特性影响,得出了不同电压类型下局部放电起始放电电压的相关信息;文献[15-16]从局部放图谱及相关统计参量的角度分析了绝缘老化状态,得出了局部放电相位、图谱偏斜度、翘度与老化时间的相关联系;文献[17]设计了变压器匝间绝缘局部放电缺陷模型,对电热联合老化试验过程中缺陷模型的局部放电信号进行了采集,采用主成分因子分析方法从传统的局部放电统计算子中提取了新的主成分因子向量;文献[18]研究了变压器匝间绝缘在加速电劣化下炭化通道发展的统计性规律,得出了在恒压加速电劣化作用下,匝间油纸绝缘局部放电缺陷即碳化通道沿宏观电场的发展规律。

关于变压器匝间绝缘局部放电研究还存在如下问题:1)目前变压器匝间绝缘试验多以最简单的2个线段作为试验模型进行研究;但是,这样的试验模型与实际变压器线圈的形状差异太大,而且没有考虑变压器线圈线饼间电场的作用。

实际变压器线圈的匝间绝缘在工作过程中是要受匝间电场和线饼间电场的联合作用的。

2)油纸绝缘局部放电试验现象与外加电压的方式、幅值、持续时间等试验条件有关。

绝缘的加速老化试验方法主要分为恒压法与逐级升压法,逐级升压法可以在相对较短的时间内获得大量试验数据,在局部放电试验中被广泛应用。

目前关于变压器匝间绝缘局部放电现象的研究多是在实验室中采用恒定电压进行的,实验室阶梯升压条件下变压器匝间绝缘局部放电发展规律是值得探讨的问题。

本文参照500 kV电力变压器线圈绝缘处理工艺要求,设计并制作了变压器匝间绝缘局部放电试验线圈模型,采用逐级升压法,系统研究了局部放电脉冲最大幅值、脉冲平均幅值、脉冲重复频率、脉冲功率等参量随试验电压的变化规律,并对(φ-q)、(φ-n)二维图谱进行了深入分析。

1.1 试验平台试验系统搭建在局部放电屏蔽室内,试验系统主要由无局放试验变压器、保护电阻、局部放电检测系统、试验模型及试验用油箱组成。

局部放电检测采用HIPORRONICS DDX-7000数字式局部放电检测仪,通过DDX-DA3分析模块对局放信号进行处理,局放仪采样速率为80 MHz,检测灵敏度为0.1 PC。

正式试验前经测试,在试验记录最高电压42 kV下背景干扰不大于2 PC。

图1为试验系统简图。

1.2 试验线圈模型及试样处理1.2.1 试验线圈模型试验线圈模型用于研究500 kV线圈匝间绝缘局部放电特征,线圈绕制用导线为单根扁铜导线,线规尺寸为2×10(mm),对应的标准圆角半径0.65 mm,导线匝绝缘厚度2.45 mm。

线圈绕制方式如图2所示,线圈共2饼,每饼8匝,引出线为2根,呈对称分布。

线圈内径274 mm,线圈外径346 mm,线圈厚度30 mm。

在线圈饼间均匀布置8个垫块,垫块厚度4.5 mm并用白布带进行饼间紧固。

模型线圈整体示意图如图3所示。

1.2.2 试样处理试验用油为昆仑牌25#变压器油,新油经过滤油机加热过滤后,其性能参数如表1所示。

理论上讲,试样的绝缘处理工艺应该按照实际500 kV电力变压器线圈处理过程进行。

考虑到线圈绝缘处理的主要目的是将线圈绝缘中的水分及气隙限制在一个合理的水平[19],同时考虑到试样与实际电力变压器在体积方面的巨大差异,决定以线圈绝缘中的含水量作为特征量,用它对试样的绝缘处理过程进行控制。

具体的操作流程为:将线圈模型放入真空干燥罐中加热到105 ℃进行真空干燥,当线圈绝缘含水率符合真实变压器要求时在90 ℃下进行真空注油,静置24 h后密闭封存。

1.3 试验方法本文采用逐级升压法。

为了准确观察试样线圈在局部放电起始阶段的变化并尽量缩短试验周期,根据预试验的结果,设定6 kV为起始电压,6~18 kV范围内电压级差为2 kV,18 kV以上电压级差为6 kV,在每级电压下设置不同的加压持续时间,共设定6、18、30、42、54 min 5种不同的加压持续时间。

在每种加压持续时间进行10次重复性试验,共计50个试验。

利用局放仪在每级电压加压结束前进行10组BLOCK(区块)的数据记录。

由于试样击穿时可能对局放仪造成损坏,所以在正式试验前,作者进行了5次加压持续时间为60 min的预试验以确定试验记录截止电压,试验结果如表2所示,最低击穿电压为48 kV,所以实际试验时设定局放记录截止电压为42 kV。

2.1 局部放电特征量分析2.1.1 脉冲最大幅值和脉冲平均幅值在不同的加压持续时间下,局部放电脉冲最大幅值与脉冲平均幅值随试验电压的变化情况如图4和图5所示。

从中可见:脉冲最大幅值与脉冲平均幅值整体上随试验电压的增加而增大,变化趋势基本一致,增长方式类似指数型。

实际试验过程中,脉冲最大幅值变化趋势存在如下特点:1)当试验电压比较小时,部分试样脉冲最大幅值出现忽大忽小的波动式变化,但放电幅值相对较小,说明此时局部放电不仅强度小,而且放电不稳定;2)随着试验电压升高,几乎所有试样的局部放电脉冲最大幅值都出现了一个显著增大的现象,即在某一电压下(该电压在不同试样中并不相同)放电最大幅值出现明显拐点,出现“突增”现象,此现象说明在某一电压(即出现拐点的电压)之前,试样整体绝缘性能较好,出现局部放电的位置较少且放电较弱,达到此电压后,局部放电点的数量迅速增加,放电也随之增强,导致局放量出现“突增”;3)在“突增”现象之后,随着试验电压继续升高,相当一部分试样局部放电脉冲最大幅值增长率放缓,甚至个别试样的局部放电脉冲最大幅值出现下降趋势,说明此时放电已达到一个新的平稳阶段,已无大量新放电点增加,同时碳化通道的形成可能使局部电场均匀化,导致放电量较大的放电点放电熄灭[18],所以个别试样局放量出现下降趋势。

相关文档
最新文档