极不均匀场中振荡型雷电冲击电压下变压器油击穿特性研究

针对目前振荡型冲击电压和标准冲击电压的等效性研究尚不成熟的问题,采用100、300、400kHz的正极性振荡型雷电冲击电压(OLI)和标准雷电冲击电压(SLI)进行对比,以间距为5mm的针尖和球体作为电极,研究了极不均匀场中变压器油在振荡型雷电冲击电压下的击穿特性,记录了这3种频率的振荡型雷电冲击电压和标准雷电冲击电压的击穿波形,统计并分析了不同雷电冲击电压下的伏秒特性、起始击穿电压和最大击穿时延。结果表明:振荡型冲击电压下的变压器油击穿后会产生一定的振荡,需串接电阻抑制;标准雷电冲击电压的变压器油击穿点主要分布在波峰处,而振荡型雷电冲击电压的击穿点在每个振荡周期的峰值处都有分布;振荡型冲击电压的起始击穿电压随频率升高而上升,最大击穿时延随频率的升高而缩短,但比标准雷电冲击电压长。该研究为现场对变压器进行振荡型冲击耐压试验奠定了基础。     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电测量与分析

介绍了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的机理与过程,构建了油纸绝缘气隙模型,设计了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的测量系统,采用ORIGIN数值分析软件进行局部放电脉冲的分析与处理,并分析了冲击电压下局部放电主脉冲及波尾多次脉冲的波形特征,探讨了雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电起始电压和平均放电重复率等参数性质.试验结果表明:油纸绝缘气隙模型在雷电冲击电压下的局部放电脉冲分为波头时间的主放电脉冲和波尾时间的多次低幅值脉冲,冲击电压的等效频率很高,在测量信号中存在一个幅值很高的由容性电流引起的电压信号叠加在局部放电信号之上,要进行滤波处理;冲击电压波形的随机性与局部放电信号的随机性导致冲击电压下的局部放电信号分散性很大,需要采用统计的方法进行分析.这些试验结论为油纸绝缘类电力设备绝缘状态评估奠定了基础.     

负极性振荡雷电冲击电压下SF_6尖板模型局部放电特性

为了深入研究尖板模型振荡雷电冲击电压下局部放电特性,首先搭建了振荡冲击电压发生器,产生符合IEC 60060-3标准的振荡型雷电冲击电压,基于特高频法和脉冲电流法,建立了冲击电压下局部放电测量系统,进而构建了SF6尖板模型,对负极性振荡雷电冲击电压下局部放电进行了测量,对比了特高频法和脉冲电流法测量局部放电的灵敏度,分析了放电时延、放电幅值、放电数目和放电相位随外施电压的变化规律。结果表明:特高频法测量灵敏度更高,适合在气体绝缘组合电器(GIS)现场冲击耐压试验中使用;局部放电集中在外施电压各波峰附近;随着外施电压的升高,放电时延和放电起始相位急剧减小,放电结束相位则稍有增大;各周期放电幅值和数目随波峰电压的升高而线性增加。进一步分析表明,在负极性振荡雷电冲击电压下,局部放电的产生和发展可用金属电极表面发射、负离子场致碰撞脱附和电晕稳定化作用进行很好的阐释。研究成果有助于GIS现场冲击耐压试验中局部放电的检测与分析。     

变压器绕组线段间油道雷电冲击击穿电压的概率分布

介绍了５００ｋＶ级变压器线圈段间油道雷电冲击击穿电压的试验结果。采用逐级升压法对线图模型进行了试验。得到的试验击穿电压的概率分布与试验程序及油过原始的雷电冲击击穿电压的概率分布有关。应用最大似然性原理处理了数据。假设检验的结果表明，段间油道的雷电冲击击穿电压遵循正态分布。     

CCM下buck变换器在起动及输入电压突变时的特性

通过建立变换器中电感电流包络和输出电压包络的微分方程，对连续导电模式(CCM)下闭环的PWM buck变换器起动及输入电压突变时的输出电压的动态特性进行了理论分析，得出了过渡过程中输出电压存在振荡和过冲现象的条件，并推导出了振荡频率、过冲电压发生的时刻和过冲电压的最值。最后采用PSPICE仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

油中多层绝缘介质局部放电现象的研究

设备在损坏之前均存在局部放电信号,对油中多层绝缘介质局部放电研究可预测设备的损坏过程,以便保障其安全运行．笔者对油中多层绝缘纸在固定外加电压状态下放电发展规律进行研究,发现这种绝缘结构的放电幅值、频率随时间交替变化,最后发展到击穿．     

基于暂态电压的GIS断路器辅助触头弹跳监测与分析

带合闸电阻的气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)断路器结构复杂，故障率较高。断路器合闸过程中辅助触头可能发生弹跳，导致主断口被击穿，危及设备绝缘安全。为此，该文提出了基于合闸过程暂态电压检测的辅助触头弹跳状态监测和诊断方法。利用不同断路器对同一条空载气体绝缘输电线路(gas insulated line,GIL)进行充电试验。试验结果表明：不带合闸电阻的断路器在合闸过程中，触头间出现电弧熄灭和复燃现象，激发的暂态电压包含丰富的高频振荡分量；带合闸电阻的断路器在合闸过程中，产生2种差异明显的暂态电压，Ⅰ类暂态电压不含高频振荡分量，由辅助断口预击穿和重击穿产生，Ⅱ类暂态电压与不带合闸电阻的断路器合闸时激发的暂态电压类似，包含丰富的高频振荡分量，由辅助触头弹跳后主断口被击穿引起。该文通过对带合闸电阻的断路器合闸过程进行分析，解析合闸过程的暂态电压波形，提出以辅助触头弹跳熄弧时间间隔作为表征辅助触头弹跳状态的特征因子，可实现断路器运行状态的有效监测和评估。     

高压变频电源作用下的油纸绝缘局部放电特性

为研究直流输电电压下的油纸绝缘特性,设计并搭建了交流变频高压试验电源系统,并设计制作了典型的油纸绝缘局部放电试品模型,即纸板内部气隙放电、油中纸板沿面放电和油中金属尖端电晕放电模型,针对不同频率电压作用下的同一试品,进行局部放电测量,通过分析获得了局部放电随电压频率升高发生相位、幅值、等变化的放电规律.试验与分析结果表明,随外施电源频率增加及电压幅值升高,局部放电次数增高,能量有所增强,亦即随频率的增加油纸绝缘结构受到局部放电的威胁越严重.研究结果对直流输电系统中的换流变、平波电抗器等油纸绝缘在谐波电压作用下绝缘结构设计有指导意义.     

介质损耗角的数字化测量

研究了两种介质损耗角的数字化测量方法即过零点时差法和正弦波参数法，分析了影响测量准确度的因素。在研制的介质损耗角在线监测装置中，由８０９８单片机来测量过零点时差以简化电路。从测量结果中扣除电流、电压通道间的附加相位差；多次测量后，剔除异常值，将平均值作为结果给出，以提高测量准确度。对正弦波参数法，研究了基于最小二乘法和基于三角函数正交性的两种算法，仿真试验说明正弦波参数法具有较高的准确度。据此研制的绝缘参数测量仪的试验结果说明，其性能是满意的。     

真空灭弧室冲击电压作用下的击穿统计特性

实验研究了高压真空灭弧室在冲击电压作用下的击穿统计特性，结果表明，击穿电压的统计分布满足Ｗｅｉｂｕｌ统计分布律．引入击穿弱点的概念，定义了一个特征参量Ｘ（Ｘ＝Ｖ２／ｄ）来描述外加电场应力的作用，从微观角度对该统计性质较深入地做了分析．测量了５０％击穿电压Ｖ５０随电极开距ｄ的变化，运用最小二乘法得出Ｖ５０∝ｄ１／２，说明此时灭弧室中的击穿过程主要是由微粒作用引发的．