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变压器油纸绝缘老化光谱分析新特征量研究

变压器油纸绝缘老化光谱分析新特征量研究
变压器油纸绝缘老化光谱分析新特征量研究

变压器油纸绝缘老化光谱分析新特征量研究

作者:潘臻, 牛炜, Pan Zhen, Niu Wei

作者单位:潘臻,Pan Zhen(国网甘肃省电力公司电力科学研究院,兰州,730050), 牛炜,Niu Wei(国网甘肃省电力公司定西电力公司,兰州,730050)

刊名:

电气技术

英文刊名:Electrical Engineering

年,卷(期):2014(9)

本文链接:https://www.wendangku.net/doc/747681168.html,/Periodical_dianqjs201409004.aspx

油纸绝缘电缆()kV接头制作工艺

油纸绝缘电缆10 (6)kV接头制作 1范围 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑电气安装工程10 (6)kV油纸绝缘电缆接头制 作。 2 施工准备 2.1设备与材料要求: 2.1.1电缆接头外壳必须密封良好,无杂质和砂眼,内壁光滑整洁,型号规格尺寸必 须符合设计要求。铅套管含纯铅量不少于99.9%,并能承受25标准大气压力试验。文档来源 网络及个人整理,勿用作商业用途 2.1.2绝缘材料必须符合电压等级,并应有试验数据和出厂合格证(表2-6 )。 2.1.3电缆绝缘胶应用定型产品,有理化及电气性能的试验和出厂合格证。 2.2主要机具: 2.2.1制作机具:防风栅栏(露天作业)、塑料布、油压接线钳、喷灯、铁壶、搪瓷盘、 铝锅、铝壶、铝勺、漏斗、漏勺、剪刀、手套、钢锯、锂刀。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 2.2.2测试工具:绝缘摇表、钢板尺、温度计及试验仪器等。 2.3 作业条件: 2.3.1室外电缆中间头制作应选择晴朗无风的天气施工,因此作电线头之前应注意当 地的天气预报,其环境温度在+5 C以上。湿度不宜大于70%。文档来源网络及个人整理,勿用作商业 用途 2.3.2制作电缆接头的施工现场周围应保持清洁和干燥。在四面支好防风栅栏。 2.3.3电缆接头的制作应由经过专门培训考核合格的操作人员承担。 2.3.4施工现场应符合安全、消防规定,易燃物要妥善保管。 2.3.5施工现场应备有220V电源和安全电源。3操作工艺 3.1 3.2电缆接头制作按以下制作程序进行,从开始剥切到制作完毕,必须连续进行,一次完成,以免受潮。 3.3设备点件检查与施工准备: 3.3.1开箱点件检查,应有施工单位、供货单位和建设单位共同进行检查,并做好记录。 3.3.2电线接头铅套管点件应根据设备技术资料或说明书进行,配件备全、无损伤。 3.3.3把铅套管内壁擦干净、用木拍板拍打一端形成缩口(须拍成能套入电缆略大一 点)并用刀开出排气孔和注胶孔,以及盖子用纸包好。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3.3.4加工黑漆隔带和纱布带成小卷、浸泡在150C左右的电缆油中去潮(如无电缆 油可用变压器油加入25%?30%松香,以不同),然后捞出,漏油待用。文档来源网络及个人整理勿用作商业用途 3.4摇测电缆绝缘和校验潮气: 3.4.1将电缆封头打开用2500V摇表摇测、绝缘电阻合格后进行校潮。 3.4.2自电缆末端锯下100mm左右,将电缆统包和芯线纸绝缘各撕下几条,分别放 入150C左右的电缆油中,如有潮气油中将泛起气泡和发出嘶嘶的声音(图2-19)。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途

电力变压器油纸绝缘老化状态评估方法研

电力变压器油纸绝缘老化状态评估方法研 摘要:通过分析电力变压器油纸绝缘老化状态,一方面可以通过研究绝缘老化 过程发现绝缘老化理化机理,从源头改善变压器的绝缘性能,包括绝缘材料的改 良以及制造工艺的改进,从而在根本上抑制或减缓老化速度。另一方面可以根据 变压器油纸绝缘老化状态预测变压器寿命,有助于对运行中变压器采取合理的处 理措施:对寿命处于晚期的变压器及时进行退网操作,可有效降低电网事故发生率;对发生事故但绝缘情况良好的变压器有针对性的进行故障处理,可避免盲目 更换变压器带来的经济损失及人力消耗。 关键词:电力变压器;油纸绝缘老化;状态评估 1变压器绝缘老化产生机理及危害 油浸式变压器主要的绝缘材料包括液体绝缘油和固体绝缘纸、板,绝缘材料 发生理化反应后其对应的绝缘强度会有不同程度的改变。绝缘油具有良好的导热 性能和绝缘性能,绝缘油受到污染或因油中气体氧化溶解导致的变压器油的绝缘 性能下降具有一定的可逆性,可以通过更换绝缘油来实现,但早期油中气体对固 体绝缘材料的影响也很大。变压器固体绝缘的老化会受到电场、温度、氧气、水 份等众多因素的影响,且各因素之间会产生协同效应,共同促进老化的发生,这 种固体绝缘材料上的劣化导致的绝缘性能下降具有不可逆性。由于固体绝缘材料 绝缘性能的衰退所带来的影响要远远大于绝缘油的影响,且由于固体绝缘材料本 身的特性,很难通过脱气过滤等方法来恢复固体绝缘材料的绝缘性能,因此,对 固体绝缘的老化分析,是对变压器进行老化状态评估的主要参考因素。目前,油 浸变压器常用的固体绝缘材料是绝缘纸、绝缘板以及连接部件的绝缘卷等,变压 器中常用的牛皮纸主要成分是由碳、氢、氧原子组合构成的高分子聚合物纤维素,其聚合度越高,机械强度越好。纤维素中存在亲水键,很容易使纤维稳定性受到 破坏,另外纤维的耐张力、冲压力、撕裂度以及坚韧性都会受到外界因素的影响,变压器运行时会受承受多种应力,如电应力、机械应力、热应力和化学应力等, 最终导致绝缘老化进程加剧。当出现老化时,发生使主链断裂的解聚反应和使侧 基从主链上脱去的消去反应,产生大量低分子挥发物,并引起一系列更为复杂的 反应。根据有关文献,变压器固体绝缘材料的老化主要分为热老化,电老化、机 械老化以及环境老化。 2电力变压器油纸绝缘老化状态评估方法 2.1理化特征参量及诊断技术 (1)油中溶解气体分析 油中溶解气体分析(DGA)是根据绝缘老化过程中产生不同的气体成分及气体含 量作为判断标准。绝缘材料在不同老化阶段产生的主成分气体有一定区别,同时,产生的气体含量值也有所不同。油中产生气体的速率与绝缘老化的剧烈程度有关系,绝缘老化越剧烈,产生的气体越迅速,油中气体含量升高速度越快。多年的 运行经验表明,变压器在运行过程中,油中气体成分主要有七种,利用油中溶解 气体分析诊断绝缘的故障类型及故障发展情况是目前比较成熟的一项技术。纤维 素在热老化过程中将分解生成大量的CO、CO2气体,相比之下生成炭氢化合物的含量则占相对较小的比例。许多导则中根据这种特性,给出了变压器老化的判据,例如:IEC导则推荐以CO/CO2比值作为判据,该比值大于0.33或小于0.99表示 可能有纤维绝缘分解故障,对于隔膜式变压器,CO/CO2大于0.5,对于氮式变压 器CO/CO2大于0.2即可能存在异常;DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和

关于变压器绝缘老化及其预防模块的分析

关于变压器绝缘老化及其预防模块的分析 为了满足现阶段工作的需要,进行变压器绝缘老化模块的分析是必要的,从而进行预防方案的应用。通过对变压器应用模块的分析可以得知,电力变压器出现问题的很多原因都是因为绝缘老化的变压器,这不利于一系列的变压器事故的预防,这就需要进行变压器故障预防模块的应用,做好一系列的绝缘测试,从而满足当下工作的需要。 标签:变压器;总结分析;绝缘老化;探究;预防措施 1 关于变压器绝缘老化原因的分析 在当下电力系统运作过程中,电力变压器扮演着重要的模块,通过对变压器安全可靠性的分析,更有利于提升电网的安全性,从而解决变压器运作过程中的各种故障,从而解决各种供电网问题。这就需要进行变压器绝缘老化模块的分析,进行变压器故障的解决。这就需要进行一系列的变压器绝缘测试模块的开展,针对变压器油色的差异,展开不同模块的开展,进行变压器绝缘老化程度的分析。 在变压器绝缘化分析过程中,变压器绕组的主绝缘包括的步骤是非常多的,这涉及到绕组与地的绝缘,不同或者相同绕组之间的绝缘形式,也包括电压等级绕组之间的绝缘差异。通过对绝缘老化预防环节的分析,更有利于进行变压器主绝缘老化原理的分析及其诊断。一般来说,主绝缘的使用寿命是由于绝缘材料所影响的,包括变压器的损坏或者直接出现故障,都与绝缘系统存在密切的关系。由于各种绝缘故障普遍存在,这就影响了变压器的工作模块,容易出现各种事故问题。 为了满足当下工作的需要,进行绝缘系统合理化的维护是必要的,从而实现变压器的稳定运行,这有利于提升变压器的使用寿命。通过对变压器主绝缘老化模块分析,更有利于进行绝缘性能的剖析。所谓的电老化就是在电厂作用的影响下,变压器出现老化的情况,是绝缘内外部放电而出现的一系列的物理化学反应,是固体绝缘材料在强电场下的老化形式。由于固体绝缘材料没有自恢复功能,所以电老化对固体绝缘材料的破坏具有累积效应,最终必然导致击穿,局部放电一直被认为是聚合物绝缘老化的最主要原因.变压器主绝缘绕组匝间绝缘产生局部放电要有2个条件:第一,绕组相邻匝间的电压超过起始放电电压;第二,相邻匝间存在气隙,气泡等缺陷。 由于气体间介电常数的存在,又受到交流电场内部电场强度的影响,其气泡内部的电场强度比较多,但是受到该模块的影响,气体击穿场强比液体与固体又存在着明显的差异,就很容易出现气泡中的放电,并且这些放电情况不断的蔓延,就会导致聚合物的裂纹及其相关情况,就会最终导致绝缘击穿,由于电介质的导热系数低,在具备足够的热量后,便可使大分子链发生化学变化,从而导致某些化学结构被破坏,甚至能增加高分子电介质的导电性,最后使其完全丧失绝缘性能。

油纸绝缘电介质

油纸绝缘电介质频率响应的测试技术及实验 研究 2012年5月

重点实验室项目任务书 学院电气工程学院 组长陈俊贤学号20102 班级电气3班 组员陈峰学号20102 班级电气3班彭松学号20102 班级电气3班 林静英学号20102647 班级磁浮班 林莉学号20102638 班级磁浮班 发题日期:2011年9月?日完成日期: 2012年5月20日 题目油纸绝缘电介质频率响应的测试技术及实验研究 1、本论文的目的、意义油浸式变压器由于具有较高的绝缘强度、较长的使用寿命,广泛用于高压、超高压输电系统以及电气化铁路牵引供电系统中。绝缘油和绝缘纸组成的复合绝缘构成了油浸式变压器的绝缘系统,变压器的使用寿命是主要由绝缘材料的绝缘强度决定。目前,国内许多大型变压器已经运行了数十年,进入了寿命的中后期,如果一次性全部将其更换,将需要大量资金,而且其中有许多变压器仍可以安全运行若干年,盲目更换会造成巨大的浪费,这对电力企业及铁路来说是不可接受的。因此,对变压器的绝缘状况进行诊断,掌握变压器的运行状态,制定科学、合理的变压器运行、维护以及更新计划,对提高变压器的可用率和整个电网及铁路运行可靠性都具有重要意义。 2、学生应完成的任务 (1)了解油浸式变压器绝缘系统结构,着重了解油纸绝缘系统; (2)研究目前主要的一些变压器油纸绝缘状态诊断技术,了解当今国内外研究现状和进展; (3)学习变压器油纸绝缘的电介质响应法,着重研究频率响应测试; (4)研究频率响应测试方法,以及该测试系统的组成部分、工作原理和实验步骤;(5)针对频率响应测试系统中的微电流测量,设计出电流电压转换电路,并用Pspice 仿真软件对其进行仿真分析; (6)在实验室条件下,搭建微电流测量电路,对模拟变压器油纸绝缘系统进行频率

变压器绝缘老化分析

分析电力变压器绝缘老化及其诊断技术的应用 1、变压器绝缘老化的危害及重要性 目前,我国电网中,有较多的大型变压器运行年限已接近或超期,出于成本等因素的考虑,这些变压器仍在继续超期运行,因而所面临的一个共同问题是,随着绝缘老化程度的加深,绝缘机械强度下降,将导致变压器抵抗短路大电流冲击的能力大大降低,从而降低变压器的运行可靠性。绝缘老化,使变压器逐渐丧失原有的机械性能和绝缘性能,运行中产生的电磁振动和电动力,也容易使变压器损坏;绝缘强度降低易产生局部放电、绝缘的工频及冲击击穿强度降低,造成变压器的击穿损坏。据有关维修部门对各种变压器绝缘故障的剖析和统计研究得知,影响变压器运行状态和寿命的失效故障现象90%以上属于绝缘老化问题,在这种形势下,科学的运行监督能提高变压器安全运行水平,提前发现缺陷,对延长变压器运行寿命周期,提高经济运行效益有十分重要的意义。因此,必须重视变压器绝缘老化问题。 2、绝缘老化机理 2.1、绝缘老化: 电力变压器大多使用A级绝缘。绝缘材料有一定的机械强度和电气强度,机械强度是指绝缘承受机械荷载 (张力、压力、

弯曲等)的本领;电气强度(或称绝缘强度)是指绝缘抵抗电击穿的本领。变压器在长期运行中,由于受到大气条件和其他物理化学作用的影响,其绝缘材料的机械和电气强度逐渐衰退的现象,称为绝缘老化。当绝缘完全失去弹性,即机械强度完全丧失时,只要没有机械损伤,仍有相当高的电气强度。但失去弹性的绝缘,已变得干燥、易脆裂,容易因振动和电动力的作用而损坏。因此,绝缘老化程度不能只按电气强度来判断,必须考虑机械强度的降低程度,而且主要由机械强度的降低程度来确定。 2.2、等值老化原则: 变压器运行时,如果维持绕组热点温度为98。C,可以获得正常预期寿命。但是,实际上绕组热点温度受到气温θ0和负荷K波动的影响,变动范围大,即绕组热点温度是一个随时间变化的量θht,为此,在一定时间间隔T内,如果部分时间内绕组热点温度低于98℃,而另一部分时间内允许绕组热点温度高于98℃,只要变压器在高于98℃时多损耗的寿命得到低于98℃时少损耗的寿命的完全补偿,则变压器的预期寿命可以和维持绕组热点温度为98℃时等值,此即等值老化原则。换言之,等值老化原则就是:使变压器在一定时间间隔T内,绝缘老化或损耗的寿命与维持绕组热点温度为98℃时等值。根据老化率概念,当θht随时间变化时:

油纸绝缘局部放电特性和它对材料的影响

油纸绝缘局部放电的发展和它对材料的影响 王晓蓉胡龙龙张冠军严璋 西安交通大学电气工程学院,710049 西安 Partial Discharges Development in the Oil-Impregnated Pressboard and its Effect on the Material Wang Xiaorong Hu Longlong Zhang Guanjun Yan Zhang School of Electrical Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049 摘要由于变压器结构非常复杂,不可能使内部的电场非常均匀,必然会存在有些部位局部场强强一些,因而其内部的局部放电是不可避免的。但是绝缘材料通常都有一定的耐放电特性,那么研究什么情况的放电才会对绝缘造成损坏以及不同情况下放电特性的差异,不管对于规程的制定还是对于局部放电的监测都具有重要的意义。 油浸纸板是电力变压器的主要的绝缘材料,本文借助于数字示波器和扫描电镜研究了涉及油浸纸板的局部放电的发展特性和它对绝缘纸板的影响。研究发现油浸纸板局部放电的发展过程明显的分为两个阶段:轻微放电阶段和强放电阶段。这两个放电阶段不管在放电脉冲的幅值还是在放电脉冲的形状方面都存在很明显的差别,而且中间没有明显的过渡,表现为一种突变特性。更为重要的是放电脉冲的形状与绝缘纸板的裂化有着比较直接的联系,为我们通过对局部放电的在线监测,及时发现树枝状放电的先兆提供了可能。 关键词局部放电故障监测油纸绝缘裂化Abstract Because of the complexity of transformers construction, it is impossible to make its inner electric field be homogeneous, there are some sites where their electric fields are more intense than others, and then it is unavoidable to have partial discharge (PD) in it. But usually the insulation materials can stand some extent of PD, so it is important both for the draw-up of the rules and for the diagnosis of PD to study in which condition the PD will make the insulation degradation and whether there have diversities among different PDs. The oil-impregnated pressboard is one of main insulation materials of transformer. Using digital oscilloscope and scanning electron microscope (SEM), the developing characteristics of PD pulse in the oil-impregnated pressboard and its effect were studied. It was found that there can be divided into two stages during the developing process of PD: slight discharge stage and strong discharge stage. The two stages are clearly different both from the shape and from the amplitude of the PD pulse. There has not clear transient period and shows a characteristics of sudden change between them. And it is more important that there are some direct relations between the shapes of PD pulses and the degradation of pressboard, through which it may be possible to discover the symptom of tree-like discharge in pressboard with the help of PD on-line monitor. Keywords partial discharge fault monitor oil-impregnated pressboard degradation 1.引言 局部放电与绝缘材料的老化和击穿密切相关,进而影响高压电力设备的寿命,因此对局部放电检测和识别是保证大型电力设备安全稳定运行的有效工具之一。研究局部放电的发展过程以及对绝缘材料的影响有助于进一步认识局部放电的机理和它与绝缘材料老化的关系,进而有可能为根据测量得到的现象了解电力设备内部放电的特征和绝缘的状态提供依据。 80年代中期,国内220kV变压器围屏爬电故障时有发生,造成了巨大的经济损失。针对这一问题国内不少学者进行了比较深入的研究[1-5],系统分析了故障的起因和现象,并提出了相应的预防措施和诊断方法。但他们分析研究的目的主要是寻找故障起因,为改进设计提供参考。即使提到一些监测和诊断的方法[4,5],也仅是从油色谱分析方面考虑的。而色谱分析有一定的时延性,无法发现树枝状放电的先兆,当通过色谱发现放电性故障时,放电往往已经比较严重了。而围屏爬电或树枝状放电是局部放电的一种,局部放电测量的一大优点就是它对故障很灵敏,因而从

变压器绝缘老化的检测

变压器绝缘老化的检测 变压器固体绝缘是由含纤维的物质组成,老化后生成CO和CO2以及糠醛,因此可借助测量CO和CO2以及糠醛的含量和绝缘纸聚合度来诊断变压器绝缘老化的缺陷,通过产气速率的测试,来判断绝缘老化的程度。 1、利用液相色谱法测量油中糠醛的含量判断绝缘的老化程度 测量油中糠醛浓度(C4H3OCHO即呋喃甲醛),这是因为绝缘纸中的主要化学成分是纤维素。而纤维素大分子是由D——葡萄糖基单体聚合而成。当绝缘纸出现老化时,纤维素历经如下化学变化:D——葡萄糖的聚合物由于受热、水解和氧化而解聚,生成D——葡萄糖单糖,而这种单糖又很不稳定,容易水解,最后产生一系列氧环化合物。糠醛是绝缘纸中纤维素大分子解聚后形成的一种主要的氧环化合物。它溶解在变压器的绝缘油中。当绝缘的纤维素受高温、水分、氧气等作用后将裂解,糠醛便成了绝缘纸因降解形成的一种主要特征液体。 1)判断依据。利用高效液相色谱分析技术测定中油中糠醛含量,可发现下列故障情况: ⑴已知内部存在故障时判断是否涉及固体绝缘; ⑵是否存在引起绕组绝缘局部老化的低温过热; ⑶判断运行年久变压器的绝缘老化程度。 2)检测糠醛含量的特点。油中糠醛分析时,可以结合油中CO和CO2含量分析以综合诊断其内部是否存在固体绝缘局部过热故障。《规程》建议在以下情况检测油中糠醛含量: ⑴油中气体总烃超标或CO、CO2过高; ⑵500kV变压器和电抗器及150MV A以上升压变压器投运2~3后; ⑶需了解绝缘老化情况。 3)判断绝缘纸的老化程度的优点:用高效液相色谱分析仪测出其含量,根据浓度的大小判断绝缘纸的老化程度,并根据糠醛产生速率可进一步推断其老化速率以及剩余寿命。糠醛分析的优点是:

施工工艺标准之油纸绝缘电缆

施工工艺标准之油纸绝缘电缆10(6)kV接头制作 1 范围 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑电气安装工程10(6)kV油纸绝缘电缆接头制作。 2 施工准备 2.1 设备与材料要求: 2.1.1 电缆接头外壳必须密封良好,无杂质和砂眼,内壁光滑整洁,型号规格尺寸必须符合设计要求。铅套管含纯铅量不少于99.9%,并能承受25标准大气压力试验。 2.1.2 绝缘材料必须符合电压等级,并应有试验数据和出厂合格证(表2-6)。 2.1.3 电缆绝缘胶应用定型产品,有理化及电气性能的试验和出厂合格证。 2.2 主要机具: 2.2.1 制作机具:防风栅栏(露天作业)、塑料布、油压接线钳、喷灯、铁壶、搪瓷盘、铝锅、铝壶、铝勺、漏斗、漏勺、剪刀、手套、钢锯、锉刀。 2.2.2 测试工具:绝缘摇表、钢板尺、温度计及试验仪器等。 2.3 作业条件: 2.3.1 室外电缆中间头制作应选择晴朗无风的天气施工,因此作电线头之前应注意当地的天气预报,其环境温度在+5℃以上。湿度不宜大于70%。 2.3.2 制作电缆接头的施工现场周围应保持清洁和干燥。在四面支好防风栅栏。 2.3.3 电缆接头的制作应由经过专门培训考核合格的操作人员承担。 2.3.4 施工现场应符合安全、消防规定,易燃物要妥善保管。 2.3.5 施工现场应备有220V电源和安全电源。 3 操作工艺 3.1 工艺流程: →→→ →→→ →→→ 3.2 电缆接头制作按以下制作程序进行,从开始剥切到制作完毕,必须连续进行,一次完成,以免受潮。 3.3 设备点件检查与施工准备: 3.3.1 开箱点件检查,应有施工单位、供货单位和建设单位共同进行检查,并做好记录。 3.3.2 电线接头铅套管点件应根据设备技术资料或说明书进行,配件备全、无损伤。 3.3.3 把铅套管内壁擦干净、用木拍板拍打一端形成缩口(须拍成能套入电缆略大一点)并用刀开出排气孔和注胶孔,以及盖子用纸包好。 3.3.4 加工黑漆隔带和纱布带成小卷、浸泡在150℃左右的电缆油中去潮(如无电缆油可用变压器油加入25%~30%松香,以不同),然后捞出,漏油待用。 3.4 摇测电缆绝缘和校验潮气: 3.4.1 将电缆封头打开用2500V摇表摇测、绝缘电阻合格后进行校潮。 3.4.2 自电缆末端锯下100mm左右,将电缆统包和芯线纸绝缘各撕下几条,分别放入150℃左右的电缆油中,如有潮气油中将泛起气泡和发出嘶嘶的声音(图2-19)。

不同油流速度下油纸绝缘的局部放电特性研究

第38卷第7期2019年7月 电工电能新技术 Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy Vol.38,No.7 Jul.2019 收稿日期:2018-07-25 作者简介:粟一茂(1994-),男,重庆籍,硕士研究生,研究方向为高压电气设备在线监测与状态评估; 李春茂(1963-),男,四川籍,教授,博士,研究方向为高压电气设备在线监测与状态评估三 不同油流速度下油纸绝缘的局部放电特性研究 粟一茂1,李春茂1,夏国强1,2,吴晋媛1,高一波1 ,杨一雁1 (1.西南交通大学电气工程学院,四川成都611756; 2.南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211106) 摘要:目前随着变压器容量的增大,大部分变压器采用增加流速的方式来加快散热,但是流速的增大对油纸绝缘局部放电也会造成一定影响三为此,本文搭建了油纸绝缘系统的局部放电实验平台,研究流速对油纸绝缘局部放电特性的影响机制三研究结果表明,通过对油流静止下的放电图谱和实验现象分析,将油纸绝缘局部放电的过程划分为5个阶段:起始二缓慢发展二过渡二快速发展和预击穿阶段,并发现从过渡阶段到快速发展阶段存在一个转折电压,标志局部放电发展到绝缘纸板内部三在此基础上开展了不同流速下的局部放电试验,发现油纸绝缘局部放电参数随油流速度呈先减小后增大的趋势,在放电初期,不同流速间对于放电的影响较小,随着放电发展阶段的增加,流速间放电的差异逐渐明显三通过分析发现,电场强度和流速之间存在弱耦合关系,油纸绝缘局部放电水平的提升是电场强度和流速共同作用的结果,其结果导致放电后期的放电参数较前期更易受流速的影响三 关键词:油流速度;油纸绝缘;油流带电;转折电压;外施电场 DOI :10.12067/ATEEE1807073一一一文章编号:1003-3076(2019)07-0047-09一一一中图分类号:TM855 1一引言 变压器是电力系统中的关键设备之一,其运行的安全性关系着电力系统的安全和稳定,对于电能的传输有着极其重要的意义三变压器在运行过程中,由于运行年限的增加和自身在制造二运输二维护过程中造成的缺陷,往往会导致局部放电的发生,若忽略这种问题,局部放电会逐步发展为闪络和击穿,导致设备绝缘系统失效三目前变压器中主要的绝缘结构为油纸绝缘结构,因此研究油纸绝缘的局部放电具有重要的意义[1-3]三 变压器在不断的运行中,油纸绝缘在电二热二机械等作用下逐渐劣化,影响变压器的使用寿命三由于运行工况的不同,影响油纸绝缘放电的因素众多,国内外学者主要对水分二纸板老化二温度等方面做了大量的研究三文献[4,5]表明,绝缘纸板老化后会降低沿面放电的起始电压及闪络电压;文献[6]表明油纸绝缘的含水量越高,内部气体放电通道就越容易形成,进而使放电较易发展;文献[7]表明油温 的升高会降低沿面闪络电压,温度主要影响油纸绝缘老化的内在机理以及老化后绝缘材料的击穿特性三上述研究大部分忽略了油流影响,而近些年油流带电带来的变压器故障问题逐渐暴露出来,油流带电已经成为影响变压器安全运行的一个重要因素[8-10]三J.Gavi [11]和A.J.Morin [12]分别提出流动 的液体对油流带电的流动效应以及外施交流场对油流带电的电动效应,为研究油流带电奠定了一定的理论基础;哈尔滨理工大学的陈庆国等人研究了交流电压下的油纸绝缘油流带电特性,探讨了交流电压作用下冲流电流与油流带电影响因素之间的关系,结果表明,外施电压幅值二油流速度对油流带电具有重要影响[13,14];唐炬教授团队通过搭建真实油道模型,研究了油流动状态下金属微粒和微气泡在电场力下的变形与放电特性[15]三可以发现,目前针对变压器油流的研究中,国内外主要开展油流带电理论以及影响因素的相关研究,部分学者的研究已经证明油流带电对于油纸绝缘的局部放电起到了十分明显的作用,但是仍缺乏对于放电发展过程影响

油纸绝缘电缆接头制作质量管理规范标准

10(6)kV油纸绝缘电缆接头制作质量管理 依据标准: 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 1、范围 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑电气安装工程10(6)kV油纸绝缘电缆接头制作。 2、施工准备 2.1设备及材料要求: 2.1.1电缆接头外壳必须密封良好,无杂质和砂眼,内壁光滑整洁,型号规格尺寸必须符合设计要求。铅套管含纯铅量不少于99.9%,并能承受25标准大气压力试验。 2.1.2绝缘材料必须符合电压等级,并应有试验数据和出厂合格证(表2.1.2)。 油浸纸绝缘电缆接头主要材料表表2.1.2

2.1.3电缆绝缘胶应用定型产品,有理化及电气性能的试验和出厂合格证。 2.2主要机具: 2.2.1制作机具、防风栅栏(露天作业)、塑料布、油压接线钳、喷灯、铁壶、搪瓷盘、铝锅、铝壶、铝勺、漏斗、漏勺、剪刀、手套、钢锯、锉刀等。 2.2.2测试工具:绝缘摇表、钢板尺、温度计及试验仪器等。 2.3作业条件: 2.3.1室外电缆中间头制作应选择晴朗无风的天气施工,因此作电缆头之前应注意当地的天气预报,其环境温度在+5℃以上。湿度不宜大于70%。 2.3.2制作电缆接头的施工现场周围应保持清洁和干燥。在四面支好防风栅栏。 2.3.3电缆接头的制作应由经过专门培训考核合格的操作人员承担。 2.3.4施工现场应符合安全、消防规定,易燃物要妥善保管。 2.3.5施工现场应备有220V电源和安全电源。 3、操作工艺 3.1工艺流程: 设备点件检查和施工准备→摇测电缆绝缘和校验潮气→测定尺寸剥除电缆的保护层→套入铅套管→拆除三角架和排除潮气→包缠绝缘→拆除临时纱带→封铅→灌注绝缘胶→防腐和安装水泥盒→埋设标准→试运行验收 3.2电缆接头制作按以下制作程序进行,从开始剥切到制作完毕,必须连续进行,一次完成,以免受潮。 3.3设备点件检查及施工准备:

变压器线圈烧坏或脱落的几种原因分析

变压器线圈烧坏或脱落的几种原因分析 摘要:针对配电变压器事故率高的现象,着重分析了配电变压器烧坏的几种主要原因,提出了具体的防范措施,为防止发生配电变压器烧毁故障提供借鉴。 在电力系统中,配电变压器占据着极其重要的地位,一旦烧坏,将直接或间接地给工农业生产和人民的正常生活带来损失。 1 原因分析 1.1 绝缘性能超标 1.1.1 变压器电流激增 随着城网和农网改造的深入,城市和农村的用电量都有了很大程度的增加,但由于部分低压线路维护不到位,发生过负荷和短路的可能性大大增加,以致变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍,此时,绕组受到电磁力矩较大影响而发生移位变形。由于电流的剧增,配电变压器的线圈温度迅速升高,导致绝缘加速老化,形成碎片状脱落,使线体裸露而造成匝间短路,烧坏配电变压器。 1.1.2 绕组绝缘受潮 此故障主要因绝缘油质不佳或油面降低导致。 a.变压器未投入前,潮气侵入使绝缘受潮;或者变压器处于潮湿场所、多雨地区,湿度过高。 b.在储存、运输、运行过程中维护不当,水分、杂质或其他油污混入油中,使绝缘强度大幅降低。 c.制造时,绕组内层浸漆不透,干燥不彻底,绕组引线接头焊接不良、绝缘不完整导致匝间、层间短路。配电变压器绕组损坏部分发生在一次侧,主要是匝间、层间短路或绕组对地,在达到或接近使用年限时,绝缘自然枯焦变黑,失去绝缘性。

d.绝缘老化或油面降低某些年久失修的老变压器,因种种原因致使油面降低,绝缘油与空气接触面积增大,加速空气中水分进入油面,减低绝缘强度。当绝缘降低到一定值时,发生短路。因此,运行中的配电变压器一定要定期进行油位检测和油脂化验,发现问题及时处理。 1.2 无载调压开关 1.2.1 分接开关裸露受潮 将军帽、套管、分接开关、端盖、油阀等处渗漏油,使分接开关裸露在空气中,逐渐受潮。因为配电变压器的油标指示设在油枕中部,且变压器箱体到油枕内的输油管口已高出油枕底部25 mm以上。变压器在运行中产生的碳化物受热后又产生油焦等物质将油标呼吸孔堵塞,少量的变压器油留在油标内,在负荷、环境温度变化时,油标管内的油位不变化,容易产生假油面而不重视加油。裸露的分接开关绝缘受潮一段时间后性能下降,导致放电短路,损坏变压器。 1.2.2 高温过热 变压器油主要是对绕组起绝缘、散热和防潮作用。变压器中的油温过高,将直接影响变压器的正常运行和使用寿命。正常运转中的变压器分接开关,长期浸在高于常温的油中,特别是偏远农村的线路长,电压降大,使分接开关长期运行于过负荷状态,会引起分接开关触头出现碳膜和油垢,触头发热后又使弹簧压力降低,特别是触环中弹簧,由于材料和制造工艺差,弹性降低很快;或出现零件变形,分接开关的引线头和接线螺丝松动等情况,即使处理,也可能使导电部位接触不良,接触电阻增大,产生发热和电弧烧伤,电弧还将产生大量气体,分解出具有导电性能的碳化物和被熔化的铜粒,喷涂在箱体、一/二次套管、绕组层间、匝层等处,引起短路,烧坏变压器。 1.2.3 本身缺陷 分接开关的质量差,结构不合理,压力不够,接触不可靠,外部字轮位置与内部实际位置不完全一致,引起动、静触头位置不完全接触,错位的动、静触头使两抽头之间的绝缘距离变小,并在两抽头之间发生短路或对地放电,短路电流很快就把抽头线圈匝烧坏,甚至导致整个绕组损坏。 1.2.4 人为原因

变压器油纸绝缘沿面放电程度的诊断

高电压技术 第37卷第7期2011年7月31日 High Voltage Engineering,Vol.37,No.7,July  31,2011变压器油纸绝缘沿面放电程度的诊断 王 伟,薛 阳,程养春,陈 明,徐建峰,李成榕(华北电力大学高压与电磁兼容北京市重点实验室,北京102206 )摘 要:为研究基于特高频信号及油中溶解气体分析的变压器油纸绝缘沿面放电程度诊断方法,在实验室建立了沿面放电模拟试验装置与测量系统, 采用阶梯升压法模拟了沿面放电从起始放电到击穿的过程,测量了其发展过程中的特高频信号及油中溶解气体含量,提出了变压器油纸绝缘沿面放电严重程度的诊断方法。研究结果表明:根据特高频信号的相位分布统计谱图可将沿面放电严重程度划分为初始、发展及危险3个等级;油中溶解气体含量反映沿面放电故障较特高频法慢;沿面放电产生的C2H2在总烃中的比例较高,超过10%;乙炔与总烃的体积参数比值可以作为沿面放电严重程度的判断依据,当乙炔与总烃的体积参数比值快速增长时,沿面放电处于危险阶段。 关键词:变压器;沿面放电;特高频;油中溶解气体分析;诊断;严重程度中图分类号:TM855 文献标志码:A 文章编号:1003-6520(2011)07-1713- 06基金资助项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009CB724508 )。Project Supported by National Basic Research Program of China(973Prog ram)(2009CB724508).Diagnosis of Severity Degree for Power Transformer Oil-pressboardInsulation Surface Discharg eWANG Wei,XUE Yang,CHENG Yang-chun,CHEN Ming,XU Jian-feng,LI Cheng-rong (Beijing Key Laboratory  of High Voltage &Electromagnetic Compatibility,North China Electric Power University,Beijing  102206,China)Abstract:It is very important to determine the severity degree for power transformer oil-pressboard insulation sur-face discharge.To research the diagnosis method of severity  degree for power transformer oil-pressboard insulationsurface discharge based on ultra high frequency(UHF)signal and dissolved gases analysis(DGA)in oil,a surfacedischarge simulation and test equipment and measurement system were set up  in laboratory,which consisted of sur-face discharge model,test tank,UHF sensor,Zhongfen 2000Agas-phase chromatographic instrument,and DST-4p artial discharge detector.Moreover,surface discharge growth from inception to breakdown was simulated,inwhich test voltage was increased step-by-step,and ultra high frequency signal and dissolved gases in oil were meas-ured in the growth process.Finally,a diagnosis method of severity degree for power transformer oil-pressboard in-sulation surface discharge was put forward according to the regular pattern of ultra high frequency  signal and dis-solved gases in oil.The results show that severity degree of surface discharge can be divided into three stages:in-ception stage,growth stage,and critical stage according to statistics spectrum of the ultra high frequency signal;ul-tra high frequency signal and dissolved gases in oil both can indicate the oil-pressboard surface discharge severity  de-gree,however,dissolved gases analysis method is not as sensitive as ultra high frequency method;C2H2/total hy-drocarbon generated by  oil-pressboard surface discharge is more than 10%;C2H2/total hydrocarbon can act as therule to determine the severity degree of power transformer oil-pressboard insulation surface discharge,and surfacedischarge is in critical stage when the C2H2 /total hydrocarbon value increases rapidly.Key words:power transformer;surface discharge;ultra high frequency(UHF);dissolved gases analysis(DGA);di-agnosis;severity  degree0 引言 电力变压器是电网中的枢纽设备,其运行的可靠性直接关系到电网的安全稳定运行。实际故障的 统计分析表明[1- 6],绝缘故障是影响变压器正常运行 的主要原因。 110kV及以上大型电力变压器普遍采用油纸 绝缘结构,油纸绝缘的交界面是变压器绝缘的薄弱 之处[ 7- 11]。变压器故障中有相当一部分是由油与固体绝缘交界面处的沿面放电所致[ 12] 。沿面放电发生时,会在纸板表面形成树枝状放 电通道,并可能向围屏发展,引起围屏爬电,如任其发展,将会导致重瓦斯动作甚至变压器箱体开裂等恶性变压器事故,危害极大。 沿面放电研究中,其严重程度的确定十分重要。 3 171

变压器绝缘老化诊断技术

变压器绝缘老化诊断技术 作者:佚名文章来源:不详更新时间:2006年05月18日我要评 论(0) 内容预览 变压器绝缘老化诊断技术 杨启平,薛五德 (上海电力学院电力工程系,上海200090) 摘要:详细介绍了变压器绝缘老化在线检测分析模型,叙述并分析了人工神经网络 (TFDANN)在变压器绝缘老化程度诊断和寿命评估方面应用的可行性和有效性. 关键词:变压器;绝缘老化;诊断技术;寿命评估;人工神经网络 引言 电力变压器最佳的经济效益越来越依赖于适当的老化状况监测、寿命评估和寿命延长技术.近年来,国内外专家对变压器绝缘老化、变压器寿命评估这类问题作了大量的调查研究,纷纷开发和推广新技术,采取全面的诊断分析方法,综合考虑这类问题对全局经济的影响,并将其提高到战略高度来加以认识. 1 变压器绝缘老化检测 油浸式电力变压器绝缘采用油纸(板)绝缘结构形式,其中固体绝缘大部分由纤维素构成.促使其最终损坏的主要因素包括维护工作差,运行事故和超负载运行等.由纤维素构成的固体绝缘,其造成变压器老化的原因,通常可归结为热老化和电老化.针对绝缘老化建立的变压器在线分析的模型如图1所示. 图1中:DGA分析主要用于判断油老化;HPLC分析用于判断纸纤维老化;介质损耗因数分析不仅用于判断纸纤维的老化,而且还可以裂解信息.变压器绝缘在热老化过程中,将产生CO和CO2等气体,由于油和纸在热老化过程中都将分解产生CO和CO2,因此,仅靠DGA分析是不够的.近年来,开始采用高性能液相色谱分析(HPLC)及测定聚合度(DP)、介质损耗tgδ等方法,使绝缘老化的诊断精确度有了很大提高. 1.1油中气体分析 变压器通过油中气体分析(DGA)定量测定的主要气体是H2,CH4,C2 H6,C2H4,C2 H2,CO,CO2.由DL/TIEC60599《变压器油中溶解气体的分析和判断导则》(以下简称《导则》)推荐的三比值法是建立在DGA数据基础上的,可用来判断变压器内部故障的性质.当变压器故障涉及固体绝缘材料时,就会产生CO和CO2,CO和CO2作为绝缘老化的特征气体,其含量在一定程度上反映了变压器绝缘的状况.《导则》指出:当怀疑设备固体材料老化时,一般CO2或CO 的比值大于7;当怀疑故障涉及固体绝缘材料时(大于200℃),CO2或CO的比值可能小于3.变压器绝缘老化状况的诊断仅仅依靠CO和CO2含量、产气速率、CO2或CO的比值来判断将带有很大的不确定性,在老化分析中的偏差较大,只能将其作为参考,若作为判据则是不灵敏、不确切和不可靠的. 1.2绝缘纸聚合度的检定 变压器绝缘材料的聚合度(DP)是绝缘老化程度最准确、可靠、有效的判据[1]. 聚合度的测定在取样后,须将纸中的油脂、金属离子及其他充添剂提抽干净,然后粉碎、硝化,使之溶解于乙酸乙酯溶剂中,并利用乌别洛得粘度计测定纸溶液的粘度,求得纸的聚合度

变压器绝缘老化的原因和预防措施

变压器绝缘老化的原因和预防措施 电力变压器是电网中核心能量转换的设备,一旦变压器由于内部绝缘出现问题,会造成它所驳接的电气设备造成巨大损失。因此国家电网会针对辖区所使用的电力变压器进行定时或定期的安全绝缘性能的检测。对于不合格的变压器予以报废处理。 变压器绝缘老化,是指变压器内部的绝缘漆包线、绝缘油、绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、硅钢片表面绝缘层等材料受到热或其他物理化学反应的作用而逐步失去原来的机械强度和电气绝缘强度的一种现象。 变压器绝缘老化的几个原因: 1、绝缘受潮。这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的变压器接头处。比如:变压器接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,逐渐损害变压器的绝缘强度而造成故障。 2、长期过负荷运行。超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过变压器时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量,从而使变压器温度升高。长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。尤其在

炎热的夏季,变压器的温升常常导致变压器绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,变压器的故障也就特别多。 3、变压器接头故障。变压器接头是变压器线路中最薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的变压器接头故障时常发生。施工人员在制作变压器接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原网,都会导致变压器头绝缘降低,从而引发事故。 4、环境和温度。变压器所处的外界环境和热源也会造成变压器温度过高、绝缘击穿,甚至爆炸起火。 5、电老化。电老化可分为局部放电老化,产生原因为气隙、龟裂、剥离、气泡等,发展过程为氧化、穿孔导线,绝缘厚度减少,绝缘击穿;电老化另一原因是树脂放电,因为带电体凸起及绝缘中混有异物。 6、应力老化。主要原因是热应力,热周围作用,振动应力,发展过程为龟裂、剥离等产生气隙,发展成电老化。 7、环境老化。主要原因是运行现场潮气、尘埃以及有害气体等,发展过程为污损,吸潮产生爬电,降低绝缘水平。 变压器绝缘老化预防与治理

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