交直流電壓分量對變壓器油中典型模型擊穿特性影響

直流輸電工程中,換流變壓器是不可缺少的一個電氣設備,連接在交、直流輸電系統(tǒng)中,主要作用是保障電力系統(tǒng)的發(fā)電效益,通過電力傳送、交流電壓變換以及交直流系統(tǒng)絕緣等方式來提高電力運行的質量與穩(wěn)定性,保證電力系統(tǒng)的運行安全,針對換流變壓器在交直流復合電壓變換中的重要性,結合生活實際,對換流變壓器的特點與作用作簡要論述,并通過具體試驗,著重探討了變壓器油中電弧的放電特性與產氣特性,得出結論供同行參考。

換流變壓器是直流輸電工程重要設備之一,其閥側繞組承受的電壓較為復雜,包括直流、交流、交直流疊加以及極性反轉等多種電壓形式。因此在構建交直流復合電壓系統(tǒng)的基礎上,采用典型針板電極模型,對變壓器油在交流、直流和交直流復合電壓條件下的電弧放電和產氣特性進行研究。試驗表明變壓器油在交直流復合電場和直流電場下的絕緣性能較交流電壓下差。交直流復合電壓下油隙的擊穿電壓與其紋波因數有關,紋波因數越小擊穿電壓越低。引入小橋理論的極化過程很好地解釋了這一物理現象。同時,不同類型的電壓作用下放電產生的油中溶解氣體體積分數(每種氣體與總氣體的體積比)一致,說明判斷交流變壓器的改良三比值法故障類型判斷方法對交直流疊加電壓和直流電壓下的電弧放電故障仍然適用。但是由于直流和含有直流分量的電壓更容易產生油中放電,換流變壓器的油中溶解氣體體積分數(換算后每升油中所溶解氣體的體積)的注意值和氣體增長率注意值應有別于傳統(tǒng)交流變壓器。

直流輸電工程是我國電力系統(tǒng)的重要組成,在該系統(tǒng)中需要利用換流變壓器這一設備,由于其承受的電壓較為復雜,所以,在交直流復合電壓下,變壓器油中會出現電弧放電及產氣等特性。通過試驗與對比證明,變壓器油在復雜的電壓環(huán)境下,絕緣性能會大大降低。交直流復合電壓下,變壓器油隙的擊穿電壓會受到波紋因數的影響,而且波紋因數越小,設備擊穿電壓則越低。本文作者對交直流復合電壓下變壓器油中電弧放電及產氣特性進行了分析,希望對提高變壓器的性能以及工作效率有著幫助。

用于小容量交直流電路的電容變壓器

變壓器和交直流電動機

第3章交直流電機和變壓器

變壓器和交直流電動機講義資料

在分析變壓器直流偏磁原理的基礎上,應用pscad電磁暫態(tài)仿真軟件分析了直流偏磁對變壓器勵磁電流的影響?，F場實測了直流輸電單極和雙極兩種運行狀態(tài)下變壓器中性點電流、直流偏磁引起的母線諧波、變壓器振動和噪聲。經過仿真與實測的綜合分析得出,變壓器中性點電流超過變壓器額定電流的5%時就會引起勵磁電流的嚴重畸變。直流偏磁對變壓器低壓側的影響最大,已經出現明顯位移,高壓側和中壓側雖然位移變化不大,但速度和加速度最大增幅達8～9倍,變壓器遭受了很大的沖擊力。最后建議采用中性點串接電容的方法來限制直流偏磁。

變壓器油的擊穿電壓 將電壓施加于絕緣油時，隨著電壓增加，通過油的電流劇增，使 之完全喪失所固有的絕緣性能而變成導體，這種現象稱為絕緣油的擊 穿。絕緣油發(fā)生擊穿時的臨界電壓值，稱為擊穿電壓，此時的電場強 度，稱為油的絕緣強度，表明絕緣油抵抗電場的能力。擊穿電壓u(kv) 和絕緣強度e(kv/cm)的關系為 e=u/d(2-26) 式中d-電極間距離(cm)。 純凈絕緣油與通常含有雜質的絕緣油具有不同的擊穿機理。 前者的擊穿是由于游離所引起，可用氣體電介質擊穿的機理來解 釋，即在高電場強度下，油分子碰撞游離成正離子和電子，進而形成 了電子崩。電子崩向陽極發(fā)展，而積累的正電荷則聚集在陰極附近， 最后形成一個具有高電導的通道，導致絕緣油的擊穿。 通常絕緣油總是或多或少含有雜質，在這種情況下，雜質是造成 絕緣油擊穿的主要原因。油中水滴、纖維和其他機械雜質的介電系數 ε比油的

擊穿電壓是變壓器油品質的重要參數,針對變壓器油擊穿電壓難測試問題,提出基于核主元分析和最小二乘支持向量機的預測方法。為了提高變壓器油擊穿電壓的軟測量預測精度,本文選取與擊穿電壓關聯性強的4個參量建立核主元分析模型進行特征提取,消除數據的相關性,得到的4個主成分的方差累計貢獻率達96.84%,以此4個主成分作為最小二乘支持向量機軟測量模型的輸入;采用交叉驗證法選取最小二乘支持向量機的懲罰參數和徑向基核函數參數,建立核主元分析的最小二乘支持向量機變壓器油擊穿電壓的預測模型,與bp神經網絡和最小二乘支持向量機方法進行比較,采用平均相對誤差和均方根誤差來評價模型的性能指標。實驗結果表明,本文提出的預測模型預測精度高、泛化能力好,能夠滿足變壓器油擊穿電壓的測量需求。

介紹中國石油超高壓交直流通用變壓器油的開發(fā)與評價,以克拉瑪依環(huán)烷基原油窄餾分油為原料,采用特殊加工工藝,加入抗氧復合添加劑和抗析氣性添加劑,研制開發(fā)的ki50x和ki50gx超高壓交直流通用變壓器油分別通過了abb公司和siemens公司的評價。

500kv自耦變壓器中性點加裝小電抗是解決電網單相短路電流超標的有效措施之一。工程中需要分析主變中性點交直流分量,研究在投切過程中中性點的暫態(tài)電壓變化,以此確定小電抗的投切方式。研究中以某500kv變電站加裝小電抗實際工程為例,實測變壓器中性點的交直流數據,分析了中性點交直流分量的特點及其來源。通過仿真分析研究了投切電抗器帶來的中性點的暫態(tài)電壓變化,并給出了中性點刀閘的參數選擇要求。

鑒于接地變壓器的設計要求,高壓繞組采用z型接線,為配套的消弧線圈提供不平衡電壓。接地變壓器高壓側直流電阻線間不平衡度超出《電力設備預防性試驗規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)的要求,依照《規(guī)程》規(guī)定,如果電阻相間差在出廠時超出規(guī)定,制造廠已說明了偏差的原因,與以前相同部位測得值相比,其變化不大于2%.這就需要把高壓側直流電阻交接試驗數值與出廠值換算到同一油溫下作比較。油溫測量的準確度將直接影響接地變壓器高壓側直流電阻的合格率,而油溫的準確測量非常重要,否則,極易出現差錯。

直流電機變壓器習題

在制造變壓器過程中,必須要測變壓器的直流電阻,這樣有利于變壓器線圈在選材、焊接、連接部位松動、缺股、斷線等制造過程中的不足和使用后發(fā)現的缺憾的發(fā)現。本文主要探討了測試變壓器直流電阻的目的及測試方法,對變壓器直流電阻測量過程中出現的問題進行了探討,提出了解決問題的具體措施,為研究變壓器直流電阻的試驗提供一點參考。

文章從介紹了變壓器直流電阻測試目的、方法出發(fā),進行了實例分析,總結了測量變壓器直流電阻的注意事項。希望對相關工作提供參考。

直流輸電由于其輸送容量大、損耗小、不受系統(tǒng)穩(wěn)定性限制等特點,在我國越來越得到廣泛應用。交直流混合輸電系統(tǒng)會在交流變壓器中性點產生直流電流,造成變壓器繞組直流偏磁進而影響變壓器和整個系統(tǒng)的正常運行,并且對不同結構變壓器產生影響的程度也不盡相同,因此必須對變壓器中性點直流電流進行有效的檢測和抑制。文章就交、直流系統(tǒng)中交流變壓器中性點直流電流的相關問題進行了理論分析,旨在為變壓器的運行維護提供參考。

稿件編號：20120224 收稿日期：2012-05-09 作者簡介：胡代洲（1989-），男，重慶云陽人，主要從事測控技術方面的研究. 通信作者：廖長榮（1979-），男，重慶潼南人,實驗師,主要從事電子電路設計方面的研究. 新型交直流電流表設計 胡代洲，廖長榮 （重慶文理學院電子電氣工程學院，重慶永川402160） [摘要]系統(tǒng)以at89c51系列單片機為控制單元，介紹一種以acs712霍爾電流測量芯片為測量工具的新型電 流測試方式，系統(tǒng)電流測量范圍為0～5a，且具有結構新穎、電路簡單、測試精確、生產成本低廉和體積小巧 等優(yōu)點，特別適合應用于工業(yè)、商業(yè)和通信系統(tǒng)等各個領域的高精度交流或直流電流測試。 [關鍵詞]acs712電流測試；交直流電流表；高精度電流表 [中圖分類號]tn710.9 designofnewac/dc

為研究變壓器油中腐蝕性硫的存在對銅導線及油浸絕緣紙?zhí)匦缘挠绊?在實驗室內對某現場已運行5年的尼那斯(nynas)油進行了相關熱老化分析。通過肉眼觀察并利用掃描電鏡、能譜分析等手段研究了油樣老化過程中所添加銅線及絕緣紙表面的顏色變化、微觀結構及元素組成;利用寬頻介電譜測量了油浸絕緣紙老化前后損耗因數及介電常數的變化情況,并對絕緣紙的擊穿強度進行了測試。結果表明,銅線表面的顏色變化表征了其被腐蝕的程度;變壓器油中氧氣濃度對二芐基二硫(dbds)與銅導線在油中的反應無明顯影響,但會影響硫化亞銅(cu2s)在銅線、絕緣紙等表面的附著情況;cu2s附著后會改變銅線的表面結構、絕緣紙的纖維分布,并導致油-紙復合絕緣介電性能下降。以上研究為進一步探討變壓器油中腐蝕性硫的危害及相關作用機理提供了必要的實驗基礎。

交流電弧爐和直流電弧爐的變壓器

在對國內外變壓器油氧化臺架試驗裝置調查研究的基礎上,設計并建立一套變壓器油帶電運行臺架,提供一種在高壓交流或直流電場下評定變壓器油氧化安定性的模擬試驗方法。在實驗室采用該裝置對幾種不加劑變壓器油進行交流、直流電場下的臺架氧化試驗,結果表明:無論是在交流電場還是直流電場,變壓器油帶電運行臺架均能夠很好地區(qū)分變壓器油氧化安定性的優(yōu)劣;變壓器油在不同類型電場下所表現的氧化安定性有所不同,通常在交流電場下的抗氧化性能比在直流電場下差,而不加電場下的變壓器油氧化安定性最好。

在交直流混聯系統(tǒng)中,直流偏磁和換相失敗都會對變壓器差動保護產生不利影響。以西北電網交直流混聯系統(tǒng)為分析對象,分別研究了變壓器差動保護在這2種情況下的運行性能。仿真數據表明:直流偏磁嚴重的變壓器發(fā)生區(qū)內弱故障時,差動電流中的2次諧波將會引起變壓器差動保護拒動;直流系統(tǒng)換相失敗時,交流系統(tǒng)電流可以看成一個諧波源,此時發(fā)生內部故障時,變壓器差動保護也會由于差動電流中2次諧波的存在而使保護拒動。為了解決這些問題,文中采用了基于故障分量綜合阻抗的保護方案。理論分析和仿真驗證都表明新方案在變壓器直流偏磁或換相失敗時仍然具有很高的靈敏度和可靠性。