国家自然科学基金(51107038)
- 作品数：9 被引量：107H指数：7
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- 电压类型对球板电极下油纸绝缘局部放电起始特性的影响被引量：8
- 2014年
- 检测局部放电是监测换流变压器绝缘状态的有效手段,但是针对不同电压类型(交流、直流以及极性反转电压)对油纸绝缘起始放电特性影响的研究很少。为此,通过球板电极对油纸绝缘施加交流、直流以及交直流复合电压,借助常规脉冲电流法和宽带脉冲电流法2种检测手段,研究了油纸绝缘在不同电压类型下发生起始放电时的起始放电电压、视在放电量、放电相位以及放电波形等的差异。研究结果表明:不同电压类型时,起始放电电压按照电压升序排列为交流、正极性直流+交流、正极性直流、负极性直流+交流、负极性直流;直流下的起始放电电压比交流下高4倍;球板电极下油纸绝缘起始放电均多发生在1、3象限,且2个象限的放点次数不同。此外交流和直流电压下发生起始放电时,其放电脉冲的波形特性各不相同;正极性直流下起始放电脉冲波形最陡(脉宽为数ns),中心频率最高(42 MHz),而负极性直流下起始放电时脉冲最平坦,中心频率最低。
- 张鹏齐波李成榕于淼安光希张福增
- 关键词：换流变压器局部放电
- 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被引量：7
- 2014年
- 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。
- 安光希齐波李成榕于淼
- 关键词：换流变压器油纸绝缘产气特性放电能量
- 油浸层压纸板在低场强下空间电荷的积聚特性被引量：7
- 2013年
- 换流变压器油纸绝缘系统中大多采用较厚的层压纸板,但目前有关较厚纸板的空间电荷积聚特性的研究较少。为此,利用脉冲电声法(PEA),研究了低场强(<5kV/mm)较厚纸板(0.5～2mm)中电荷的积聚特性,以及水分质量分数和温度因素对油浸层压纸板空间电荷积聚特性的影响,并采用热刺激电流法(TSC)研究了不同厚度油浸纸板空间电荷积聚特性的差异。研究发现,层压纸板中的水分质量分数对空间电荷的积聚影响显著,当质量分数在0.9%～3.5%范围内时,空间电荷随着水分质量分数的增加而线性增加;温度对空间电荷的影响也很明显,当纸板温度升高到333K时,其相同时间内积聚的空间电荷密度峰值是273K时的4倍。纸板厚度对其电荷积聚的影响规律和机理还需要进一步研究。
- 陈义龙齐波李成榕于淼王国利
- 关键词：空间电荷热刺激电流
- 极性反转条件下的油纸沿面绝缘界面电荷特性被引量：6
- 2017年
- 高压直流输电系统出现潮流反转或电压陡变情况,换流变压器的油纸绝缘会承受极性反转电压,往往容易造成绝缘失效。为研究此过程中油纸绝缘界面电荷特性,利用静电容探头法测量了极性反转过程和电压陡变条件下油纸沿面绝缘结构界面电荷密度的变化。发现了油纸界面电荷能加强外施电压极性反转时刻的瞬态电场,加强程度与积聚的界面电荷密度成正比;油纸沿面绝缘结构和平行绝缘结构的界面电荷积聚时间差异显著,极性反转过程中会强化电场分布的不均匀程度;建议采用CIGRE推荐电压陡变波形(反转时间<2 ms)作为对换流变压器出厂试验的考核。这些结论对改善换流变压器的绝缘设计和提高其运行维护可靠性有重要意义。
- 陈义龙齐波李成榕
- 关键词：换流变压器界面电荷
- 基于Kerr效应法的油纸复合绝缘交直流复合电场测量被引量：14
- 2013年
- 油纸复合绝缘作为换流变压器阀侧绕组的主绝缘形式,在正常工况下同时承担着交、直流复合电压,阀侧绕组的电场分布比普通电力变压器更为复杂,而目前的仿真研究均缺乏有效的试验验证。本文基于变压器油的Kerr效应,搭建了油纸绝缘结构下光学空间电场的二维测量平台,实现了变压器油中电场的在线分布式测量。针对双层纸板的交叠绝缘结构,实际测量不同交直流比例电压下,交、直流电场的分布特性。试验结果表明:①交流电场分布具有明显的结构对称特性,且油中各处交流电场与外施交流电压保持线性关系。②直流电场分布不具有对称性。在正极性直流电压下,纸板覆盖上电极的单层纸板区域电场远小于纸板覆盖下电极的单层纸板区域,且直流电场强度不随外施直流电压线性增长。不同位置处空间电荷积聚的差异是直流电场分布非对称性的主要原因。
- 吴昊齐波李成榕赵晓林赵林杰吕金壮孙夏青赵宇明
- 关键词：KERR效应油纸绝缘空间电荷
- 基于局部放电图像特征的换流变压器油纸绝缘缺陷诊断方法被引量：48
- 2015年
- 油纸绝缘缺陷问题直接影响换流变压器的运行安全,而实现换流变压器的绝缘诊断对保证直流输电系统正常运行具有重要意义,但由于换流变压器内部同时存在着交流和直流的叠加电场,放电特征与交流电压单独作用时具有明显区别,因此交流变压器缺陷诊断方法不一定适用于换流变压器,基于局部放电的n-q-?谱图信息,构建了灰度图像,提出了基于图像特征的换流变压器缺陷诊断方法,提取属于图像本身的颜色特征、形状特征及纹理特征构成原始特征空间,采用粗糙集理论对特征空间进行优化,通过人工神经网络分类器实现缺陷模式识别。同时搭建了交直流复合电压下5种油纸绝缘典型缺陷放电检测平台,获取不同缺陷放电n-q-?谱图,并构建识别图像,验证了基于图像特征的缺陷诊断方法在换流变压器交直流复合电压下的使用效果,并发现该方法可以有效实现换流变压器缺陷诊断。
- 魏振齐波左健李成榕
- 关键词：换流变压器图像特征
- 减少Kerr效应法在油纸绝缘结构中直流电场测量误差的方法被引量：4
- 2013年
- Kerr效应法是液体电介质中电场测量的有效方法,但利用该方法在油纸复合绝缘结构中的直流电场准确测量一直是电介质中电场测量的难点。为此,基于Kerr效应法搭建了一套在线非接触式的液体电介质中光学电场测量系统,分析了引起测量系统误差的主要原因,提出了减小测量误差的方法。通过加长电极和边缘绝缘包覆处理,可将电极边缘效应相对误差减小至1.3%;通过光学器件光学特性的标定,修正了器件非理想因素的误差;通过对激光器噪声的统计分析,合理选取了交流调制电源的频率,提高了测量系统的信噪比,可将激光管同频噪声干扰所导致的直流电场测量相对误差减小到0.86%,交流电场测量相对误差减小到1.6%。经过试验测定,整个测量系统直流电场强度测量灵敏度可达到20V/mm,总体相对误差<5.4%。
- 吴昊齐波李成榕赵晓林魏振王国利
- 关键词：KERR效应KERR系数信噪比灵敏度
- 交直流复合电场下油纸绝缘界面电荷对沿面闪络电压的影响被引量：18
- 2014年
- 在交直流复合电场下,换流变压器的油纸界面会积聚电荷,使得油纸界面的电场发生畸变,容易引发沿面放电。为揭示交直流复合电场下油纸界面电荷对其沿面闪络电压的影响,采用针-板沿面放电模型,测量了交直流复合电场下油纸绝缘的沿面闪络特性,通过静电电容探头法测量了直流电压作用下沿面放电模型油纸界面的电荷分布。研究发现,负极性直流叠加交流电压下的油纸沿面闪络电压高于正极性直流叠加交流电压下的情况。原因是油纸界面积聚了与外施直流电压极性相同的界面电荷以及相同条件下油纸界面积聚的负极性电荷密度要大于正极性电荷密度。
- 陈义龙齐波李成榕奚超超
- 关键词：换流变压器油纸绝缘界面电荷沿面闪络
- 油纸绝缘结构的空间电场测量技术及应用评述被引量：7
- 2013年
- 换流变压器是高压直流输电系统的核心设备,其绝缘设计的有效性与合理性十分关键。就换流变压器油纸绝缘空间电场而言,目前的研究多集中在其不同运行工况下的数值计算方法,但其有效性与准确性缺乏有效的空间电场强度实测数据的支持,因为油纸绝缘中空间电场的测量方法一直是测量研究中的难点问题。针对可以应用到油纸绝缘空间电场测量的模拟实验法、Pockels效应法和Kerr效应法等三种测量技术的现状及其应用的情况展开评述,认为Kerr效应法具有不引入其他介质、不改变原有电场的分布、响应时间快以及可以进行二维电场测量的优点,在油纸绝缘空间电场的测量中具有较大的潜力。基于Kerr效应的研究发现,在不同极性直流电压下油纸绝缘空间电场的暂态和稳态特征差异显著,极性效应明显。这或许是由于油纸绝缘中界面电荷在直流电场作用下的产生过程及影响因素存在特殊性所致,而利用目前应用广泛的RC模型则难于对此做出合理的解释。
- 李成榕齐波
- 关键词：油纸绝缘空间电场测量技术
