变压器油纸绝缘结构的击穿电压与频率和时间的关系

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(完整版)变压器油的击穿电压

(完整版)变压器油的击穿电压

变压器油的击穿电压将电压施加于绝缘油时,随着电压增加,通过油的电流剧增,使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体,这种现象称为绝缘油的击穿。

绝缘油发生击穿时的临界电压值,称为击穿电压,此时的电场强度,称为油的绝缘强度,表明绝缘油抵抗电场的能力。

击穿电压U (kV)和绝缘强度E (kV/cm)的关系为E=U/d (2-26)式中d-电极间距离(cm)。

纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。

前者的击穿是由于游离所引起,可用气体电介质击穿的机理来解释,即在高电场强度下,油分子碰撞游离成正离子和电子,进而形成了电子崩。

电子崩向阳极发展,而积累的正电荷则聚集在阴极附近,最后形成一个具有高电导的通道,导致绝缘油的击穿。

通常绝缘油总是或多或少含有杂质,在这种情况下,杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。

油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数ε比油的要大得多(纤维的ε=7,水的ε=80,而变压器油的ε≈2.3),因此在电场作用下,杂质将被吸引到电场强度较大的区域,在电极间构成杂质“小桥”,从而使油的击穿强度降低。

如杂质足够多,则还能构成贯通电极间隙的“小桥”,流过较大的泄漏电流,使之强烈发热,并使油和水局部沸腾和气化,结果击穿就沿此“气桥”而发生。

下面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。

(1)测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积对油的绝缘强度有影响。

根据试验数据得知,在同样的试验条件下,不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为Fe<黄铜<Pb<Cu<Al<Au<Zn<Ag,即采用铁电极测得值最低,而采用银电极的测得值最高。

若按金属的导热性排序,则可得到排列顺序为Pb<Fe<黄铜<Zn<Al<Au<Cu<Ag。

可以看出,除个别例外,大体上绝缘强度是随电极金属导热性增加而提高的。

通常是用黄铜而不是用紫铜来制造电极,因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜;而在变压器中实际采用的材料却是纯铜(紫铜),而不是黄铜(铜锌合金)。

变压器油击穿过程光谱及电压分析

变压器油击穿过程光谱及电压分析

变压器油击穿过程光谱及电压分析摘要:本文以变压器油为样本,自行研制了一款液体击穿装置;尝试对针-针电极间隙变压器油实施了放电测试,观察变压器油放电期间带电粒子的分布情況与变化。

记录各种条件下产生的击穿电压,总结基本规律,旨在利用液体介质自身的绝缘特性,对脉冲功率设备进行优化设计。

关键词:变压器油;击穿过程;光谱分析;电压分析作为一种典型的绝缘油,变压器油绝缘性的好坏非常关键。

击穿电压,可作为变压器油电气性能优劣的评价指标,判断变压器油的水含量,其他悬浮物对其造成的污染程度等。

同时,我们还可检验变压器油在注入到设备之前的干燥以及过滤情况。

显然,击穿电压指标反应出了变压器油自身的绝缘性能。

一、光声光谱检测原理光声光谱检测原理PAS(Photo Acoustic Spectroscopy),在密闭光声池中装入待测气体,并将一束单色光源投射到这种气体表面,让光能充分地吸收进去,转变为热能,最后完成退激。

热能释放,能够让气体出现周期性加热,促使介质出现周期性压力波动。

该种压力波动,利用微音拾音器或是压电陶瓷传声器也能够直接地检测出来。

经放大后,可以获取光声信号。

不同气体均有各自的红外光谱(吸收光谱),结合该种特性,我们可以选择单色光波长来完成照射,测定出波长长度上不同的光声信号图谱,计算出待测气体实际的分子浓度。

二、实验设计系统大致是由脉冲电源、电极、暗室以及电荷耦合器件等基本的设备来组成。

本次实验,我们将玻璃容器放入到暗室中。

实验期间,温度最好控制在22~26℃;选择逐步升压法,电压单次上升2 kV,标注和统计好击穿时肉眼看到的峰值电压。

结束后,及时地搅动待测的变压器油,平放2min;再次实验,循环5次,将5次击穿所得平均值视为最终的实验结果。

三、实验结果分析(一)谱线分析对针-针电极间隙45号变压器油开展本次放电实验。

45号变压器油,掺入碳、氢这2种不一样的元素。

本次试验,我们能看到光谱线数。

在波长大约400~700nm的位置,氢可以看得见4条谱线。

2023年电气试验备考押题2卷合壹(带答案)卷27

2023年电气试验备考押题2卷合壹(带答案)卷27

2023年电气试验备考押题2卷合壹(带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第一卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】支柱绝缘子表面的电场分布属于强垂直分量的不均匀电场。

参考答案:×2.【单选题】电气装置的金属外壳配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人身和设备的安全而设的接地称为()。

A、工作接地B、保护接地C、雷电保护接地参考答案:B3.【判断题】M型介质试验器测量出被试品支路的视在功率S和有功损耗功率P,则其介质损耗角正切值tanδ=P/S。

参考答案:√4.【单选题】电力设备的额定电压高于实际使用工作电压时的试验电压,如采用额定电压较高的设备作为代用设备时,其试验电压应按照()来确定。

A、.可承受的最高试验电压B、.设备的额定电压的试验标准C、.实际使用的额定工作电压参考答案:C5.【单选题】电气设备在进行大修后,或者在进行局部改造后,要进行检修后试验,试验应执行电力行业标准()中规定的大修、小修试验项目和试验合格标准。

A、.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》B、.《电气设备预防性试验规程》C、.《电业安全工作规程》参考答案:B6.【判断题】电气设备在运行时可能承受过电压,因此除了必须按规定采取过电压保护措施外,同时电气设备必须具备规定的机械强度。

参考答案:×7.【单选题】绝缘电阻表用来测量电气设备的()。

A、.电压B、.绝缘电阻C、.电流参考答案:B8.【单选题】能维持稳定电晕放电的不均匀电场,一般可称为()。

A、.极不均匀电场B、.稍不均匀电场C、.稳定不均匀电场参考答案:A9.【单选题】温度对tanδ测试结果具有较大影响,一般同一被试设备,tanδ随温度的升高而()。

A、.升高B、.降低C、.不变参考答案:A10.【判断题】测量电气设备介质损耗角正切值tanδ时,消除电场干扰影响的方法中利用外加的特制可调电源,向测量回路上施加一个反干扰电压,使电桥平衡后再加试验电压的方法称为干扰平衡法。

电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性

电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性

电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性唐超;廖瑞金;黄飞龙;杨丽君;朱孟兆【摘要】基于对矿物油、植物油分别与热稳定绝缘纸组成的油纸绝缘系统在90℃、110℃、130℃下进行的500多天的加速热老化试验,研究了其击穿电压特性变化规律,并且进一步分析了变化产生的主要原因。

试验结果表明:两种油纸组合在三个温度下,击穿电压均有上升的趋势,以110℃和90℃下的样品尤为明显;植物油组合的油纸绝缘击穿电压整体高于矿物油组合的油纸绝缘;击穿电压与老化温度、绝缘纸聚合度之间并无明显关系;在老化过程中,整个油纸绝缘系统并未达到水分平衡,绝缘纸中微水含量基本保持在2%以内,老化过程中的微水对绝缘纸的击穿电压影响不大。

【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】8页(P1-8)【关键词】电力变压器;绝缘纸;热老化;击穿电压【作者】唐超;廖瑞金;黄飞龙;杨丽君;朱孟兆【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TM2011 引言作为电力系统中的核心设备,电力变压器在电力系统中处于极其重要的地位,一旦发生故障,有可能造成大面积停电事故,给电力系统和国民经济造成严重损失。

因此,通过实验室加速老化试验并结合现场实际,对油纸绝缘的老化特性和机理进行研究,从而为变压器绝缘状态评估和寿命预测提供依据和参考,具有学术和实际价值。

由绝缘纸(板)和绝缘油组成变压器绝缘系统在运行过程中,受温度、电场、水分、氧气等因素的影响,油纸绝缘系统逐渐老化,电气及机械性能降低。

大量研究结果表明,温度(热应力)对油纸绝缘系统老化起着关键性的作用[1-3]。

有鉴于此,大批国内外学者对油纸绝缘的热老化机理进行了相关的研究。

主要有两个方面,一个是针对油纸绝缘老化过程中的化学参量及特征产物进行的研究,如聚合度、糠醛、油酸值、微水、油中溶解气体等,对这些非电参量变化规律的深入研究对油纸绝缘老化机理的揭示有着重要的作用;另外一方面是电气特性研究,这部分主要集中在油纸绝缘局部放电、极化电流、介电响应特性、击穿电压、介质损耗、绝缘电阻等,这些参量的研究反映了老化过程中油纸绝缘电气性能的变化,其研究成果将使我们能够直接掌握油纸绝缘的电绝缘状态。

2023年江苏版电气试验考试内部培训题库含答案

2023年江苏版电气试验考试内部培训题库含答案

2023年江苏版电气试验考试内部培训题库含答案1、【单选题】1kV以上中性点直接接地系统或经低电阻接地系统中的变电所接地网的接地电阻R应符合的要求为( )。

I为计算用流经接地装置入地的短路电流。

(C )A、R<3500/I或R<0.5Ω(当I>4000时)B、R<3000/I或R<1Ω(当I>4000时)C、R<2000/I或R<0.5Ω(当I>4000时)2、【单选题】IEC和我国国家标准规定,操作冲击电压波形的半峰值时间T2为()。

(B )A、T1=50μs,容许偏差+60%B、T1=2500μs,容许偏差+60%C、T1=50μs,容许偏差+20%3、【单选题】三相对称交流电源的特点是()。

(A )A、三相电动势的幅值和频率相等,初相位互差120°B、三相电动势的幅值和频率相等,初相位互差90°C、三相电动势的幅值和频率不相等,初相位互差120°4、【单选题】为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地称为()。

(A )A、雷电保护接地B、保护接地C、工作接地5、【单选题】变压器变压比测试,变比电桥的结构有电阻式和()两种。

(A )A、标准调压器式B、电容式C、电感式6、【单选题】变压器的变压比是空载时的一、二次绕组()比。

(A )A、电压B、电流C、有功功率7、【单选题】在交流电路中,电容元件的容抗与电容值()。

(C )A、无关系B、成正比C、成反比8、【单选题】在交流电路中,电容元件的容抗与频率()。

(B )A、成正比B、成反比C、无关系9、【单选题】在外电场的作用下,电介质的极化是由电子位移形成的称为()。

(B )A、分子式极化B、电子式极化C、离子式极化10、【单选题】在电路中,负载消耗功率等于电源产生的功率与内阻损耗的功率()。

(B )A、之和B、之差C、之积11、【单选题】在电阻串联的电路中,各串联电阻上的电流()。

05年高压班简答50道题及答

05年高压班简答50道题及答

高压班试题库简答题1@@1、为什么说气温较低时,介损tgd 试验结果的准确性差,不易作出判断?@@答:在低温时,受潮设备的介损tgd 值较正常值差别较小,这是由于油中有水时,水多沉积在底部,在低温时水结冰,电导性变差,不易查出缺陷,同时仪器、仪表在低温下准确度也较差。

##@@2、接地电阻过大的危害是什么?@@答:雷电流通过接地装置泄入大地,高幅值的雷电流在接地装置上产生压降,这一电压降加在被保护设备的绝缘上。

如果接地电阻过大,有可能击穿被保护的设备。

##@@3、简述半波整流的缺点是什么?@@答:半波整流的缺点是效率低、输出电压低、当未加滤波时,输出电压的脉动成分较大。

##@@4、简述兆欧表的屏蔽环的作用。

@@答:兆欧表的屏蔽环或屏蔽端均直接与电源的负极相连,若被试品的表面接屏蔽端子,则起屏蔽试品表面泄漏电流的作用,使泄漏电流直接从屏蔽端头流回电源,而不经测量机构,防止造成测量结果的误差。

##5、操作过电压的防护措施主要有哪些?答:在选择电气设备时,应使设备的绝缘水平高于操作过电压;高压和超高压电网的断路器加装并联电阻;电网中加装并联电抗器;采用性能优良的氧化锌避雷器。

##@@6、绝缘的吸收曲线@@答:当直流电压作用于绝缘体上时,通过绝缘体的电流由电导电流、电容电流和夹层极化引起的电流三部分组成,这三部分的电流的总和随时间变化的关系称作吸收曲线。

##@@7、什么是介质损耗?@@答:在电场作用下,介质的带电质点沿电场方向做有限位移或转向,位移或转向需要消耗能量;多层介质中产生夹层极化,极化过程有极化能量消耗;介质的电导电流导致介质发热,有电导损耗;介质发生局部游离放电,也会伴有能量消耗。

这些能量消耗都是将电能不可逆转地转化为热能。

称为电介质的损耗。

##@@8、影响变压器油击穿电压因素有哪些?@@答:(1)水分和杂质;(2)温度;(3)电压作用时间;(4)电场均匀程度;(5)压力。

##@@9、频率对介质损耗有哪些影响?@@答:频率对介质损耗影响很大,这是因为介质的极化过程受到频率的影响的缘故。

电气试验作业(初训)题库

电气试验作业(初训)题库

电气试验初训题库一、判断题1、测量电气设备介质损耗角正切值tanδ时,消除电场干扰影响的方法有屏蔽法、选相倒相法、移相法及干扰平衡法等。

A 正确B错误2、变压器变压比测试方法中,双电压表法比变比电桥法准确性高。

A 正确B错误3、变压器变压比测试方法有双电压表法、变比电桥法两种。

A 正确B错误4、测量100-500V的电气设备绝缘电阻,应选用电压等级为500V、量程为100MΩ及以上的绝缘电阻表。

A 正确B错误5、为获得真实的试验数据,试验所用的仪器仪表必须有足够的精确度,为此应定期对这些仪器仪表经专门部门进行精确度检验。

A 正确B错误6、支柱绝缘子表面的电场分布属于强垂直分量的不均匀电场。

A 正确B错误7、两个阻值相等的电阻并联,其等效电阻(即总电阻)比其中任何一个电子的阻值都大。

A 正确B错误8、绝缘介质在交流电压的作用下,其电容性的电流的大小与被试品的电容量大小有关。

A 正确B错误9、直流电压作用下流过绝缘介质的电流,电容充电电流是无损耗极化电流,衰减特别迅速。

A 正确B错误10、电磁力的大小与导体所处的磁感应强度,导体在磁场中的长度和通过导体中的电流的乘积成正比。

A 正确B错误11、对于长期搁置的电气设备在投运前有时需要重新进行必要的试验。

A 正确B错误12、感抗与频率成反比,频率越高,感抗越小。

A 正确B错误13、受潮的变压器油其击穿电压与温度的关系为随温度增大而升高。

A 正确B错误14、M型介质试验器的标准电容支路的作用为产生1V的标准电压及测量介质损耗功率P。

A 正确B错误15、为了保证电气试验质量,必须防止误试验,误接线及误判断,并且应定期校验实验仪器。

A 正确B错误16、一般认为油纸绝缘在直流电压下的耐电强度是交流电压下耐电强度的两倍多。

A 正确B错误17、变压器油中含有气体,如压力突然降低,溶解在油中的气体析出成为气泡,击穿电压将显著降低。

18、在现场直流电压绝缘试验中,规程规定应采用负极性接线。

变压器油的击穿电压

变压器油的击穿电压

变压器油得击穿电压将电压施加于绝缘油时,随着电压增加,通过油得电流剧增,使之完全丧失所固有得绝缘性能而变成导体,这种现象称为绝缘油得击穿。

绝缘油发生击穿时得临界电压值,称为击穿电压,此时得电场强度,称为油得绝缘强度,表明绝缘油抵抗电场得能力。

击穿电压U (kV)与绝缘强度E (kV/cm)得关系为E=U/d (2-26)式中d-电极间距离(cm)。

纯净绝缘油与通常含有杂质得绝缘油具有不同得击穿机理。

前者得击穿就是由于游离所引起,可用气体电介质击穿得机理来解释,即在高电场强度下,油分子碰撞游离成正离子与电子,进而形成了电子崩。

电子崩向阳极发展,而积累得正电荷则聚集在阴极附近,最后形成一个具有高电导得通道,导致绝缘油得击穿。

通常绝缘油总就是或多或少含有杂质,在这种情况下,杂质就是造成绝缘油击穿得主要原因。

油中水滴、纤维与其她机械杂质得介电系数ε比油得要大得多(纤维得ε=7,水得ε=80,而变压器油得ε≈2、3),因此在电场作用下,杂质将被吸引到电场强度较大得区域,在电极间构成杂质“小桥”,从而使油得击穿强度降低。

如杂质足够多,则还能构成贯通电极间隙得“小桥”,流过较大得泄漏电流,使之强烈发热,并使油与水局部沸腾与气化,结果击穿就沿此“气桥”而发生。

下面分别分析影响绝缘油击穿电压得各主要因素。

(1)测量绝缘油击穿强度时采用得电极材料、电极形状与电极面积对油得绝缘强度有影响。

根据试验数据得知,在同样得试验条件下,不同电极材料测量得同种油样绝缘强度得排列顺序为Fe<黄铜<Pb<Cu<Al<Au<Zn<Ag,即采用铁电极测得值最低,而采用银电极得测得值最高。

若按金属得导热性排序,则可得到排列顺序为Pb<Fe<黄铜<Zn<Al<Au<Cu<Ag。

可以瞧出,除个别例外,大体上绝缘强度就是随电极金属导热性增加而提高得。

通常就是用黄铜而不就是用紫铜来制造电极,因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜;而在变压器中实际采用得材料却就是纯铜(紫铜),而不就是黄铜(铜锌合金)。

换流变压器油纸绝缘复合电场击穿特性及其试验方法

换流变压器油纸绝缘复合电场击穿特性及其试验方法
为了考核换流变压器阀侧主绝缘在交流叠加直 流电场下的击穿特性, 换流变压器相关标准中除规 定了交流电压试验项目外, 还增加了直流电压试验 项目[ 18-22] 。本文根据换流变压器阀侧主绝缘在输电 系统中运行时承受的交流叠加直流电压在油隙和浸 油纸板中的分布关系, 结合击穿试验结果, 对这两个 出厂试验项目的有效性进行了讨论。
0 引言
随着西电东送远距离直流输电工程的建设, 高 压直流输 电技 术近 年来 得到了 飞速 发展。 500 kV 的超高压直流输电线路已经投运, 800 kV 的
基金资助项目: 国家自然科 学基金 ( 50877020) ; 黑龙江 省新世 纪优秀人才支持计划( NCET 2062008) 。
Project Su pport ed by N at ional Nat ural Science Foundat ion of C hina( 50877020 ) , Program f or N ew Cent ury E xcellent T al ent s of H eilongjiang Province ( N CET 2062008) .
值; U 为复合电压; t 为时间。
交流电压分量百分数 Pac 和复合电压峰值 Ucom
表示为:
P ac =
100
U ac Uac + Udc
;
( 1)
Ucom = U ac + Ud c。
( 2)
当 P ac = 0 时, 复合 电压为直流电 压; 当 P ac =
100 时, 复合电压为交流电压。 1. 2 试验模型
1 油纸绝缘击穿试验
1. 1 复合电场及电压表述方法
本文所指的复合电场包括交流电场、直流电场

变压器油的击穿电压

变压器油的击穿电压

变压器油的击穿电压将电压施加于绝缘油时,随着电压增加,通过油的电流剧增,使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体,这种现象称为绝缘油的击穿。

绝缘油发生击穿时的临界电压值,称为击穿电压,此时的电场强度,称为油的绝缘强度,表明绝缘油抵抗电场的能力。

击穿电压U (kV)和绝缘强度E (kV/cm的关系为E=U/d (2-26)式中d-电极间距离(cm)。

纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。

前者的击穿是由于游离所引起,可用气体电介质击穿的机理来解释,即在高电场强度下,油分子碰撞游离成正离子和电子,进而形成了电子崩。

电子崩向阳极发展,而积累的正电荷则聚集在阴极附近, 最后形成一个具有高电导的通道,导致绝缘油的击穿。

通常绝缘油总是或多或少含有杂质,在这种情况下,杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。

油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数£比油的要大得多(纤维的£ =7,水的£ =80,而变压器油的2.3)因此在电场作用下,杂质将被吸引到电场强度较大的区域,在电极间构成杂质“小桥”,从而使油的击穿强度降低。

如杂质足够多,则还能构成贯通电极间隙的“小桥”,流过较大的泄漏电流,使之强烈发热,并使油和水局部沸腾和气化,结果击穿就沿此“气桥”而发生。

F面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。

(1)测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积对油的绝缘强度有影响。

根据试验数据得知,在同样的试验条件下,不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为尸6<黄铜<P bvCuvAlvAuvZ nvAg即采用铁电极测得值最低,而采用银电极的测得值最高。

若按金属的导热性排序,则可得到排列顺序为P b<Fe黄铜vZnvAl<Au<Cu<Ag可以看出,除个别例外,大体上绝缘强度是随电极金属导热性增加而提高的。

通常是用黄铜而不是用紫铜来制造电极,因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜;而在变压器中实际采用的材料却是纯铜(紫铜)而不是黄铜(铜锌合金)。

变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性研究

变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性研究

变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性研究一、概述随着电力系统的不断发展,变压器作为电力系统的核心设备,其运行安全和稳定性对电力系统的可靠运行至关重要。

变压器油纸绝缘作为变压器内部的主要绝缘结构,其性能直接关系到变压器的使用寿命和运行安全。

在实际运行过程中,变压器油纸绝缘会受到热老化等多种因素的影响,导致其性能逐渐下降,甚至引发故障。

研究变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性,对于提高变压器的运行可靠性和延长使用寿命具有重要意义。

热老化是变压器油纸绝缘性能下降的主要原因之一。

在高温环境下,油纸绝缘中的分子链会发生断裂、氧化等反应,导致绝缘性能下降。

热老化还会引起绝缘材料中介电特性的变化,包括介电常数、介电损耗等参数的改变。

热老化还会影响绝缘材料中的空间电荷分布和迁移,进一步加剧绝缘性能的恶化。

为了深入研究变压器油纸绝缘热老化的时频域介电和空间电荷特性,本文采用先进的实验技术和分析方法,对不同老化程度的油纸绝缘样品进行了系统的测试和分析。

通过对时频域介电特性的研究,可以揭示热老化对绝缘材料介电性能的影响规律;而通过对空间电荷特性的研究,则可以深入了解热老化过程中绝缘材料内部电荷的分布和迁移情况。

这些研究结果将为提高变压器的运行可靠性和延长使用寿命提供重要的理论依据和实践指导。

1. 变压器油纸绝缘在电力系统中的重要性在电力系统中,变压器作为电能转换与传输的核心设备,其运行的稳定性和安全性直接关系到整个电网的可靠运行。

而变压器油纸绝缘,作为变压器内部的主要绝缘结构,其性能优劣对变压器的使用寿命和故障率具有决定性的影响。

深入研究和理解变压器油纸绝缘的热老化特性,对于提升电力系统的运行效率和安全性具有重要意义。

变压器油纸绝缘具有高效的绝缘性能。

在高压电场下,油纸绝缘结构能够有效地隔离不同电位之间的电场,防止电流击穿,保证变压器的正常运行。

油纸绝缘结构还具有良好的耐热性能和冷却性能,能够在变压器长时间运行过程中保持稳定的绝缘性能,防止因热老化导致的绝缘性能下降。

高压电气试验(判断题、案例题)

高压电气试验(判断题、案例题)

一般认为,电力变压器绕组tan∮测量时的温度以10~40oc为宜。( √ ) 在直流电压作用下的棒-板间隙,当棒为正极,板为负极时,棒极附近出现电子崩是产生的电子将迅速进入棒极 。( √ ) 在均匀电场中,气体间隙的击穿电压与气体密度有关,因而与压力无关。( ╳ ) 在均匀电场中,空气间隙的击穿电压与电压波形、电压作用时间有关。( ╳ ) 在极不均匀电场中,间隙击穿电压远低于自持放电电压。( ╳ ) P50 在现场直流电压绝缘试验中,为防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷,通常采用负极性直流电压。( √ )P98 在变电所进行电气设备试验,当试验时发现被试设备不合格,应立即通知检修人员,以便采取应急措施。( ╳ ) 在交流电压作用下,流过绝缘介质的不仅有电容电流,还有电导电流和吸收电流,后两部分电流流过绝缘介质 时会引起能量损耗,这种损耗称为空载损耗。( ╳ ) 直流电压左右下流过均匀介质的电流,吸收电流是由于在电场作用下介质分子的快速极化过程形成的位移电流 。( ╳ ) 直流电阻速测仪的试验引线为C1、C2及P1、P2。( × )P154 直流电桥中,双臂电桥也称为惠斯通电桥。( × ) 直流电阻速测仪一般均由恒压恒流源供给直流测试电源。( √ ) 实验站进行试品的工频耐压试验,当出现下列(试品出现冒烟、出气及击穿响声现象 、试品出现闪络、燃烧 现象 )情况时,可以认为耐压不合格。 采用单臂电桥测量直流电阻,倍率开关置于10-3位置,调节R3的四个可变电阻3645Ω ,该试品的直流电阻为( 3.645Ω )。 某变电站一台10KV断路器损坏,临时采用一台35KV断路器代用,此时对该断路器进行高压试验时,采用的试验 电压正确的为( 10KV等级试验电压 ) 三个阻值相同的电阻R,两个并联后与另一个串联,其总电阻等于( 1.5R ) 某高压试验厂进行高压试验,在均匀电场中,当气体的压力过于稀薄,密度太小,以下的分析正确的为( 碰撞 次数太少,击穿电压会升高 ) 某高压试验场进行空气间隙的击穿特性试验时,发现的电压升高过程中,电极附近一旦出现电晕放电时,空隙 即被击穿,根据分析该电场应为( 稍不均匀电场 ) 有一额定值为 220V、1500W的电阻炉,接在220V的交流电源上,则电阻炉被连续使用4个小时所消耗的电能为 ( 6度 ) 某变电站采用ZC8型接地电阻表测量接地网接地电阻,倍率开关至于*10的档位,刻度盘的读数为1.5,则接地网 的接地电阻为( 15 ) 北方某地区,冬天最低气温为-5度左右,作为变电站变压器的绝缘油,应该选择牌号为( DB-25 )

2023年电气试验备考押题二卷合一带答案2

2023年电气试验备考押题二卷合一带答案2

2023年电气试验备考押题二卷合一带答案(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第1卷一.全能考点(共100题)1.【单选题】在不影响设备运行的条件下,对设备状况连续或定时进行的监测称为()。

A、.交接试验B、.带电测量C、.在线监测参考答案:C2.【单选题】电路中任意两点之间的电压等于这两点的电位()。

A、.之差B、.之和C、.之积参考答案:A3.【判断题】直流电阻测试的基本原理是在被测回路上施加某一直流电压,根据电路两端电压和电路中电流的数量关系,测出回路电阻。

参考答案:√4.【单选题】用右手螺旋定则判定长直载流导线的磁场时,右手握住导线,伸直拇指,大拇指指向电流的方向,则四指环绕的方向为()。

A、.磁场的方向B、.电磁力的方向C、.不确定参考答案:A5.【判断题】热击穿是固体介质在电场作用下,由于介质损耗使绝缘内部发热,如发热量大于散热量,温度持续上升,最后由于温度过高而使绝缘损坏击穿。

参考答案:√6.【判断题】工频电压和谐振过电压的波形是周期性的,持续时间较长,其波形为正弦波,频率为工频或工频的倍数。

参考答案:√7.【判断题】50%击穿放电电压,是指在该冲击电压作用下放电的概率为50%。

参考答案:√8.【单选题】实际中考虑充油电气设备中的变压器油在运行中可能变脏,在考虑工频或直流耐受电压时,油中绝缘距离应按()考虑。

A、.极不均匀电场B、.稍不均匀电场C、.均匀电场参考答案:A9.【单选题】电气设备交接试验报告必须(),为以后运行检修和事故分析提供基础性参考数据。

A、网上公示B、上报调度C、存档保存参考答案:C10.【单选题】两个电阻串联接入电路,当两个电阻阻值不相等时,则()。

A、.两电阻的电流相等B、.电阻大的电流小C、.电阻小的电流小参考答案:A11.【单选题】为了获得合格的直流试验电压波形,通常在输出端()。

A、.并联电阻B、.并联滤波电容C、.串连电阻参考答案:B12.【判断题】耐压试验主要包括直流耐压试验、交流耐压试验及冲击耐压试验。

电气试验电工作业证考试第22份练习卷含答案

电气试验电工作业证考试第22份练习卷含答案

1、工频耐压试验中,对采用电压互感器作试验电源时,容许在3min内超负荷3. 5~5 倍。

答案:正确2、电阻的单位是欧姆,符号表示为W。

答案:错误3、在一定的大气条件下,一定直径的铜球,球隙间的放电电压决定于球隙的上下位置关系。

答案:错误4、在直流电压作用下,油纸组合绝缘中的油层电场强度只有纸层电场强度的l∕2o 答案:正确5、对油浸式变压器及电抗器的绝缘试验应在充满合格油,并静止一定时间,待气泡消除后进行,一般来说设备额定电压为50OkV时,静止时间要求>72h。

答案:正确6、由于变压器油中杂质的聚集,“小桥”的形成需要一定时间,因此油间隙的击穿电压短时间内随电压作用时间的延长而升高。

答案:错误7、用于变压器变压比测试的变比电桥的结构有标准调压器式和电阻式两种。

答案:正确8、在电阻并联的电路中,电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

答案:正确9、根据耐压试验时试验波形的不同可分为交流耐压、直流耐压、冲击耐压等不同耐压试验。

(l)P3FA.05B.2∣交流耐压试验可分为工频耐压试验和感应耐压试验等。

答案:正确10、电气设备在运行时可能承受过电压,因此除了必须按规定采取过电压保护措施外,同时电气设备必须具备规定的绝缘裕度。

答案:正确11、固体电介质的种类可分为天然材料和人造材料、有机物和无机物等。

答案:正确12、直流电阻测量的方法中,电流、电压表法又称直流压降法。

答案:正确13、在电阻串联的电路中,电路的端电压U等于各串联电阻两端电压的总和。

答案:正确14、固体绝缘材料的击穿电压与电压作用时间有关,如电压作用时间很短就被击穿,则这种击穿很可能是电击穿。

答案:正确15、对于大容量吸收过程较长的变压器、发电机、电缆等,有时测量吸收比值尚不足以反映吸收的全过程,此时采用极化指数用来判断试品是否存在受潮、脏污等缺陷。

答案:正确16、在直流电压作用下,油纸组合绝缘中的油层电场强度比纸层电场强度高。

答案:错误17、用绝缘电阻表测量设备的绝缘电阻,一般规定读取施加电压后InIin时的读数为绝缘电阻值。

论电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性

论电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性

论电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性摘要:文章将绝缘纸分别在90摄氏度、110摄氏度、130摄氏度的高温环境下进行加速热老化试验,在试验的过程中研究其击穿电压特性变化规律,并对发生变化的原因进行全面的分析。

经过实验研究证明,在温度的不断提升下,电力变压器绝缘纸热老化击穿电压也呈现出上升的发展趋势,在电力变压器绝缘纸热老化的过程中,微水对绝缘纸的击穿电压影响较小。

关键词:电力变压器;绝缘纸热老化;击穿电压特性电力变压器是电力系统稳定运行的重要设备,对整个电力系统运行发展有着十分重要的影响。

电力变压器在使用的过程中一旦出现故障问题则会引发大面积都停电事故,对电力系统稳定运行和国民经济发展造成了严重的损失。

为此,文章针对当前电力变压器绝缘纸热老化现象,通过实验室模拟和研究电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性,结合试验结果为变压器绝缘状态的评估和寿命预测提供重要参考支持。

1 电力变压器绝缘纸热老化的击穿电压特性问题概述由绝缘纸、绝缘油等共同组成的电力变压器绝缘系统在运行的过程中,受外界温度、电场、水分、氧气等多种因素的影响,油纸的绝缘系统会出现老化的问题,伴随而来的是电力变压器机械性能的降低。

结合以往实践研究充分证明了,温度对电力变压器油纸绝缘系统老化有着十分重要的影响。

在此基础上,有学者从油纸绝缘老化过程中化学参量和特征产物以及电气特征两个方面开展了更细入的分析研究,为相关人员更好的掌握油纸绝缘的电绝缘状态提供了重要参数支持。

击穿电压是电介质材料的重要特点参量,将其应用到电力变压器绝缘纸热老化研究中主要是将矿物油介质在20摄氏度、40摄氏度、60摄氏度的高温环境下对纤维素绝缘纸的击穿电压进行研究。

经过研究结果证明,对于含有纯油、混合浸渍的绝缘纸来讲,这类电力变压器绝缘纸的击穿电压伴随环境温度的变化没有发生明显的变化;在矿物油中加入酯能够提升浸油绝缘纸的击穿电压。

之后在90摄氏度、110摄氏度、130摄氏度的高温环境下对矿物油介质在纤维素绝缘纸的击穿电压进行研究,发现击穿电压会随着热老化的温度提升而发生相应的提升。

变压器油纸绝缘结构的击穿电压与频率和时间的关系

变压器油纸绝缘结构的击穿电压与频率和时间的关系
第 46 卷 第 4 期 2009 年 4 月
TRANSFORMER
Vol.46 April
No.4 2009
变压器油纸绝缘结构的击穿电压 与频率和时间的关系
李盛涛,张 拓,黄奇峰
(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西 西安 710049 ) 摘要 : 总结了电压频率对于油纸绝缘击穿电压的影响 , 给出了击穿时间的计算方法 。 关键词 : 变压器 ; 油纸绝缘 ; 击穿电压 中图分类号 :TM401+.1 文献标识码 :B 文章编号 :1001-8425(2009)04-0039-05
5.3cm / s ) 的击穿概率分布有所不同 , 固 定 交 流 电 压
下的击穿概率与时间的关系如图 4 所示 。 静态油隙的时间形状参数 a=0.76 , 动态油隙的 时间形状参数 a=0.98 , 所以可以得到动态油隙的击 穿基本服从偶发故障模型 , 该研究进一步证明了杂 质在初期故障模型里的重要作用 , 在电场作用下 , 油
1 引言
我国 750kV 变压器已经投入运行 ,2006 年百万 伏变压器通过试验 , 目前正在制造特高压示范工程 用百万伏变压器 , 这种变压器将在特高压电网运行 中发挥重要作用 , 其绝缘技术在很大程度上决定了 变压器运行可靠性和技术经济指标 。 特高压电力变压器主绝缘采用传统的油纸绝缘 结构型式 。 油纸绝缘结构的基础绝缘特性主要包括 : 体积效应 , 即随着油体积的增加 , 击穿电场下降 ; 油 隙长度特性 , 即随着电极间油隙长度的增加 , 击穿电 场下降 ;V-t 特性 , 即随着施加电压时间的增加 , 击 穿电压下降 。 近年来 , 国内工作者对于特高压变压器 油纸绝缘结构中的受潮 、 吸收现象均做了定量的研 究和讨论 , 并总结了这些因素对绝缘结构击穿电压 的影响 , 但是对于长期耐受电压与频率和加压时间 之间的关系 , 国内所做的工作寥寥无几 。 笔者概括了 近年来国外在此方面的研究成果 , 以期对我国特高 压变压器绝缘结构的设计 、 研究和检验能起到参考 和借鉴的作用 。

变压器的绝缘结构与作用电压

变压器的绝缘结构与作用电压

变压器的绝缘结构与作用电压梁君【摘要】文中主要分析了变压器的绝缘结构及作用电压。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)030【总页数】1页(P7-7)【关键词】变压器;绝缘结构;作用电压【作者】梁君【作者单位】明水长青环保能源有限公司,黑龙江明水 151700【正文语种】中文油浸变压器的绝缘通常分为在油箱内部的内绝缘及在空气中的外绝缘。

内绝缘又分为主绝缘和纵绝缘等。

主绝缘指线圈(引线)对地、同相或异相线圈(或引线)之间的绝缘,其绝缘性能由工频耐压与冲击耐压来考核;纵绝缘主要是指同一线圈各点之间或其相应引线之间的绝缘,其绝缘性能由感应耐压与冲击耐压来考核。

油浸变压器的主、纵绝缘主要是由介电常数很高的油浸纸和介电常数低的变压器油组合而成的。

在这种绝缘方式下,油部分的场强较高,高到一定程度就会产生局部放电,有时会产生击穿,因此,基本的做法是在高电场部位设有油隙,或靠油隙的纵分割,来提高单位油隙的击穿强度。

变压器主绝缘一般都是靠多层绝缘筒隙分割油隙,来提高击穿场强的。

而在线圈表面,由于凸凹部分会产生电场集中现象,油隙分割的效果被抵消了,因此,对于类似处的油隙必须有其他油隙区别对待。

2.1 覆盖。

覆盖是指使用固体绝缘材料(如电缆纸、皱纹纸等)紧贴与电极表面,从而有效阻碍导电杂质或极性杂质在电极表后形成“小桥”,显著提高工频击穿电压,引入覆盖不会改变油中的电场分布及电场强度。

2.2 绝缘层。

与覆盖相比较,绝缘层的厚度较厚(可达几十毫米),其作用不仅能够阻碍杂质“小桥”的形成,而且还能承担一定比例的电压。

因绝缘层改变了油纸间隙的电场分布,所以对工频和冲击击穿强度的提高有显著的效果。

变压器内部使用绝缘层的场合较多,例如,引线、静电板等的外绝缘通常包以几毫米厚的电缆纸或皱纹纸作为绝缘层。

如绝缘层为6mm,油间隙为10mm,击穿电压比裸电极提高200%。

绝缘层对于均匀电场与极不均匀电场的作用是不同的,在极不均匀电场中,在对应电场集中的那一个电极加以绝缘层,则油中的电场强度降低,从而提高了油间隙的击穿电压。

2023年电气试验备考押题2卷合1带答案31

2023年电气试验备考押题2卷合1带答案31

2023年电气试验备考押题2卷合1带答案(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第壹套一.全能考点(共100题)1.【单选题】电气设备在进行大修后,或者在进行局部改造后,要进行检修后试验,试验应执行电力行业标准()中规定的大修、小修试验项目和试验合格标准。

A、.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》B、.《电气设备预防性试验规程》C、.《电业安全工作规程》参考答案:B2.【判断题】自耦调压器的优点是体积小质量轻效率高输出电压波形好,可以平滑地调压。

参考答案:√3.【判断题】测量球隙的球隙距离与球直径的最佳比例为0.1~0.4。

参考答案:√4.【单选题】灯泡通电的时间越长,消耗的电能就()。

�A、越少B、越多C、不确定参考答案:B5.【单选题】气体间隙的击穿电压与电场是否均匀()。

A、.无关B、.视具体情况定C、.有关参考答案:C6.【判断题】SF6气体具有优良的导电性能,故非常适用于高压断路器中。

参考答案:×7.【单选题】已知横截面积为10mm²的导线中,流过的电流为200A,则该导线中的电流密度为()。

A、20A/mm²B、25A/mm²C、50A/mm²参考答案:A8.【判断题】根据变压器油辛烷值的不同,可分为10、25和45三个牌号。

参考答案:×9.【单选题】在现场直流耐压试验中,规程规定应采用()接线。

A、.负极性或正极性B、.正极性C、.负极性参考答案:C10.【判断题】在电源内部,电动势的方向从正极指向负极,与电源内电流的方向相同。

参考答案:×11.【判断题】测量电气设备介质损耗角正切值tanδ时,消除电场干扰影响的方法中利用外加的特制可调电源,向测量回路上施加一个反干扰电压,使电桥平衡后再加试验电压的方法称为干扰平衡法。

参考答案:√12.【单选题】变压器变压比测试中,在高压侧加试验电压,在高低压两侧同时接上电压表,根据电压表的读数计算变压器的变压比的方法称为()。

影响固体介质击穿电压的主要因素

影响固体介质击穿电压的主要因素

击穿电压的主要因素影响固体介质击穿电压的因素甚多,下面介绍几种主要的影响因素。

电压作用时间如果电压作用时间很短(例如以下),固体介质的击穿往往是电击穿,击穿电压当然也较高。

随着电压作用时间的增长,击穿电压将下降,如果在加电压后数分钟到数小时才引起击穿,则热击穿往往起主要作用。

不过二者有时很难分清,例如在工频交流耐压试验中的试品被击穿,常常是电和热双重作用的结果。

电压作用时间长达数十小时甚至几年才发生击穿时,大多属于电化学击穿的范畴。

以常用的油浸电工纸板为例,在图中,以频击穿电压(峰值)作为基准值,纵坐标以标么值来表示。

电击穿与热击穿的分界点时间约在之间,作用时间大于此值后,热过程和电化学作用使得击穿电压明显下降。

不过击穿电压与更长时间(图中达数百小时)的击穿电压相差已不太大,所以通常可将频试验电压作为基础来估计固体介质在工频电压作用下长期工作时的热击穿电压。

许多有机绝缘材料的短时间电气强度很高,但它们耐局部放电的性能往往很差,以致长时间电气强度很低,这一点必须予以重视。

在那些不可能用油浸等方法来消除局部放电的绝缘结构中(例如旋转电机),就必须采用云母等耐局部放电性能好的无机绝缘材料。

图油浸电工纸板的击穿电压与加电压时间的关系时电场均匀程度和介质的厚度处于均匀电场中的固体介质,其击穿电压往往较高,且随介质厚度的增加近似地成线性增大若在不均匀电场中,介质厚度增加将使电场更不均匀,于是击穿电压不再随厚度的增加而线性上升。

当厚度增加使散热困难到可能引起热击穿时,增加厚度的意义就更小了。

高压电器稳定性试验新技术、新设备应用与操作及检验标准实务全书常用的固体介质一般都含有杂质和气隙,这时即使处于均匀电场中,介质内部的电场分布也是不均匀的,最大电场强度集中在气隙处,使击穿电压下降。

如果经过真空干燥、真空浸油或浸漆处理,则击穿电压可明显提高。

频率在电击穿区域内,如果频率的变化不造成电场均匀度的改变,则击穿电压与频率几乎无关。

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HV 2.4 130 170 R0.8 300 394 46.8 +
(a ) 匝间模型
4Hale Waihona Puke 7(a ) 油隙结构160 140 120
击穿电压 / kV
300 394 P 50% 20% 10% 5% 2%
46.8 +
(b ) 饼间模型
100 90 80 70 60 (sec) 100 101 102 40 -2 10 10-1 100 50
[3]
图2
均匀分布油隙 V-t 特性
Fig.2
V-t curves of uniform oil gap
现在极短的时间范围内 (μs 级 ) 击穿电压随加压时 间的增加也下降得非常迅速 。
[2]
2.2
双对数线性 V-t 特性 另外有一些实验室选择了电场均匀分布的油
隙 ,其 他 实 验 条 件 相 同 ,测 得 的 结 果 如 图 2 所 示 。 从图 2 中可以看出 ,V -t 特性基本符合双对 数 线 性 关系 , 击穿电压按加压时间的 - 1
5.3cm / s ) 的击穿概率分布有所不同 , 固 定 交 流 电 压
下的击穿概率与时间的关系如图 4 所示 。 静态油隙的时间形状参数 a=0.76 , 动态油隙的 时间形状参数 a=0.98 , 所以可以得到动态油隙的击 穿基本服从偶发故障模型 , 该研究进一步证明了杂 质在初期故障模型里的重要作用 , 在电场作用下 , 油
30cm
(a ) 油纸绝缘结构
式中
20
击穿电压 / kV
P=1-exp[-( V )m] V0 —— 施加电压 V—
—— 尺度参数 V0— —— 形状参数 , 表示分布的标准离差 m—
(1 )
A油 B油
19 18 17
在一定击穿概率下 , 施加电压与时间的关系可 由式 (2) 表示 : · V =k t
基金项目 : 国家杰出青年科学基金 (50625721 )
2 加压时间对油纸绝缘击穿电压的影响
2.1 线性 V-t 特性
早期的研究认为 , 油纸绝缘的击穿电压随时间 的增加迅速下降 ,V-t 特性是斜率不变的线性关系 。 模拟的油纸绝缘结构如图 1 所示 [1]。 采用 5 层绝缘 纸作为实验试样 , 每层厚 76μm , 中间包裹长方形高 压铜电极 , 在外层绝缘壁上选用长 18cm 的锡纸条 作为接地电极 , 接地应力锥固定在两端构成三电极 系统 。 选择两种绝缘油 , 工业用变压器油 B 和催化脱 蜡实验用油 A 。 整个模型先经过真空干燥和浸油处 理 , 实验在干燥的氮气环境中进行 , 施加电压为交流 工频电压 , 温度保持在 105℃ , 击穿电压与时间的关 系如图 2 所示 。 从图 2 中可以看出 , 击穿电压随加压 时间的增加线性下降 , 其中 A 油的 变 化 很 大 , 击 穿 电压从 20kV 降至 15.5kV , 而 B 油明显要稳定得多 , 受施压时间影响较小 。 还有研究人员采用高精度精炼的环烷基矿物油 (Marco170 )作试样 , 施加电压为 100μs 矩形脉冲 , 发
-a m -1 n
· =k t
(2 )
16 15 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000
时间 / h (b )V-t 特性
而包含时间和电压的扩张威布尔分布函数可用式 (3 ) 表示 : · P=1-exp[-( V )m ( t )a] V0 t0 —— 时间的尺度参数 t0— (3 )
Relation among Breakdown Voltage, Frequency and Time in Oil-Paper Insulation of Transformer
LI Sheng蛳tao, ZHANG Tuo, HUANG Qi蛳feng
(Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China )
第 46 卷 第 4 期 2009 年 4 月
TRANSFORMER
Vol.46 April
No.4 2009
变压器油纸绝缘结构的击穿电压 与频率和时间的关系
李盛涛,张 拓,黄奇峰
(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西 西安 710049 ) 摘要 : 总结了电压频率对于油纸绝缘击穿电压的影响 , 给出了击穿时间的计算方法 。 关键词 : 变压器 ; 油纸绝缘 ; 击穿电压 中图分类号 :TM401+.1 文献标识码 :B 文章编号 :1001-8425(2009)04-0039-05
纸板
180
图5
三种绝缘结构
Fig.5
a=0.76
流动的油
Three insulation structures
20 10 5 3 2 1
由于油中颗粒杂质的存在 , 导致击穿电压在短 时间区间随时间变化下降很快 , 所以不能从短时间 区间内的 V-t 特性得出变压器长期耐受电压 。 为了 从 V-t 曲线推出变压器长期耐受电压测试标准 , 必 须考虑到趋于平缓后的 V-t 曲线 , 画出双对数 V-t
20 10-1 100 101 102 103 104
时间 / min
图6
时间与斜率的关系
Fig.6 Curves of time and slope
选择 n =37(1h~10h) , 因为此时 V -t 曲线已足够 平缓 , 以斜率 37 画出模拟的 V-t 曲线 , 如图 7 所示 。 预计长期耐受电压为 E, 从图 7 中可以看出 , 加压
40
第 46 卷
时间的电压作用下 ,V-t 特性曲线逐渐趋于平缓 , 也
高压铜导体 应力锥 低压电极
就是说 , 在长期的电压作用下 , 击穿电压的下降越来 越不明显 。 另外 , 油纸绝缘的击穿概率与威布尔分布更加 符合 , 在一定电压下的击穿概率可用式 (1) 表示 :
[4]
1cm 1cm
R=0.44 5 层绝缘纸
1 引言
我国 750kV 变压器已经投入运行 ,2006 年百万 伏变压器通过试验 , 目前正在制造特高压示范工程 用百万伏变压器 , 这种变压器将在特高压电网运行 中发挥重要作用 , 其绝缘技术在很大程度上决定了 变压器运行可靠性和技术经济指标 。 特高压电力变压器主绝缘采用传统的油纸绝缘 结构型式 。 油纸绝缘结构的基础绝缘特性主要包括 : 体积效应 , 即随着油体积的增加 , 击穿电场下降 ; 油 隙长度特性 , 即随着电极间油隙长度的增加 , 击穿电 场下降 ;V-t 特性 , 即随着施加电压时间的增加 , 击 穿电压下降 。 近年来 , 国内工作者对于特高压变压器 油纸绝缘结构中的受潮 、 吸收现象均做了定量的研 究和讨论 , 并总结了这些因素对绝缘结构击穿电压 的影响 , 但是对于长期耐受电压与频率和加压时间 之间的关系 , 国内所做的工作寥寥无几 。 笔者概括了 近年来国外在此方面的研究成果 , 以期对我国特高 压变压器绝缘结构的设计 、 研究和检验能起到参考 和借鉴的作用 。
图1
油纸绝缘结构与相应 V-t 特性
式中
Fig.1
Oil-paper insulation and its V-t curves
A 实验 B 实验 C 实验 D 实验 E 实验 F 实验 G 实验
200 190 180
击穿电压 / kV
—— 时间的形状参数 ,a=m / n 。 当 a>1 时 , 疲 a— 劳故障型 ; 当 a=1 时 , 偶发故障型 ; 当 a<1 时 ,初期故障型 极少数研究者认为击穿服从偶发故障模型 , 如 果这种假设成立 ,V-t 曲线的斜率与形状参数相等 , 击穿电压将随时间变化无限制地减小 [5]。 但是大多 数人倾向于击穿服从初期故障模型 , 一种电场均匀 分布的油隙以及实验测得的击穿概率 V-t 特性如图
12.8
次方下降 。
2.3
非线性的双对数 V-t 特性 近年来 , 随着研究的进一步深入和细致 , 发现了
与上述研究均不同的规律 , 大量的成果显示在更长
第4期
李盛涛、 张
10 30 40
拓、 黄奇峰: 变压器油纸绝缘结构的击穿电压与频率和时间的关系
41
三种复合结构如图 5 所示 [7], 施加工频交流电压 。 实 验结果显示 ,V -t 特 性 曲 线 在 10min 后 不 断 趋 于 平 缓 。 对不同频率下交流击穿电压与时间 V-t 特性的 研究得到了相同的结果 [8]。
353
(hour) 100 101 102 101 102 103 104 时间 / min
(b )V-t 特性
4.0
110
图3
油隙结构及 V-t 特性
Fig.3
80 60 40
击穿概率 / %
Oil gap structure and V-t curves
(c ) 围屏间油道模型 静止的油
93
3
Abstract :The influence of voltage frequency to breakdown voltage of oil-paper insulation is summarized. The method to calculate breakdown time is presented. Key words:Transformer ; Oil-paper insulation ; Breakdown voltage
9.5 11.8
42
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.033 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 10-1 100
第 46 卷
穿电压随频率上升不断下降 , 而变压器油击穿电压
n=37
与频率之间则无明显关系 , 并且在工频区 , 复合油纸 绝缘的击穿电压高于油绝缘 , 但是随着频率升高 , 前 者的击穿电压不断下降 , 在高频区已低于油绝缘 。 在复合油纸绝缘中 , 绝缘纸一方面可以看作是 一个 “ 壁垒 ”, 提高了击穿电压 , 但是另一方面 , 绝缘 纸表面会沉积大量电荷 。 在低频区 , 一个周期内正负 电压可以消除大量的异性沉积电荷 , 但是在高频区 , 沉积电荷在一个周期内不能被完全中和 , 这样在下 一个周期时 , 残留电荷起到了加强电场的作用 , 所以 击穿电压会随频率的上升不断下降 , 最后低于变压 器油的击穿电压 。 还有研究人员选用了相同的油纸绝缘结构 , 在 不同频率下进行了长期耐受电压试验, 频率从
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