交流、直流、复合电压下油纸绝缘缺陷局部放电起始和发展特性

摘要

换流变压器是直流输电的核心设备，但是近年来，换流变压器故障频发，严重的影响了直流输电的可靠性。换流变压器阀侧绕组长期承受交流、直流、交直流复合电压的作用，电场环境比较复杂，容易引发故障。局部放电起始电压是换流变许用场强设计的依据之一，且局部放电能够有效的反映运行中设备的绝缘状态。目前国内换流变压器在制造过程中绝缘参数沿用国外的参数，而该参数是否合适，无从得知，且换流变压器故障的判别依据依旧采用交流变压器的标准，该标准是否适用于换流变压器亦未可知，因此本文研究了球板、柱板、针板三种典型油纸绝缘缺陷在交流、直流以及交直流复合电压作用下的局部放电起始和发展特性，为换流变压器的许用强场的设计和换流变压器运行过程中绝缘状态的判别提供了依据。
　　在油纸绝缘试验平台上，采用阶梯升压法和常规脉冲电流、油色谱等测量手段，在线监测油纸绝缘典型缺陷模型的局部放电特性，获得了三种模型、不同电压类型作用下油纸绝缘缺陷的起始放电特性，以及油纸绝缘缺陷局部放电发展特性。
　　研究表明:三种典型油纸绝缘缺陷下起始放电电压从小到大的顺序为:交流、复合电压、直流，且负极性直流电压下起始放电电压高于正极性直流。起始放电时，放电量较小，放电次数较少，放电相位均集中于一、三象限，但交流电压和复合电压下相位分布有所差异。三种典型缺陷模型下起始放电时放电量、放电次数、放电相位上存在一定的差异。三种电压类型下油纸绝缘缺陷模型的起始放电特性为换流变压器的许用场强的设计提供了一定的参考。
　　三种典型油纸绝缘缺陷下局部放电发展过程可分为三个阶段:放电起始阶段、放电发展阶段、放电危险阶段。放电起始阶段放电次数少，放电量小，且放电相位集中于一、三象限;放电发展阶段，交流电压下放电量、放电次数略微增长，放电发展阶段持续时间较短，直流和复合电压下放电量、放电次数波动变化，波动幅度很小，发展阶段持续时间较长。放电发展阶段放电相位得到不断扩展。交流电压下油中溶解气体逐渐增长，但是直流和复合电压下油中溶解气体含量变化不大;放电危险阶段，放电量、放电次数骤增，增长幅度很大，且增长速度很快，放电相位分布至整个象限。三种电压类型下油纸绝缘缺陷模型局部放电发展特性为换流变压器绝缘严重程度的诊断提供了依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 局部放电检测方法

1．2．2 局部放电起始特性的研究

1．2．3 局部放电发展特性的研究

1．3 存在的问题

1．4 本文的主要工作

第2章 局部放电试验平台

2．1 电源装置

2．1．1 交流试验电源

2．1．2 直流试验电源

2．2 试验箱体

2．3 放电模型

2．4 检测装置

2．4．1 常规脉冲电流检测装置

2．4．2 油中溶解气体检测装置

2．5 数据采集记录装置

2．6 数据分析软件

2．7 试验回路

2．7．1 交流、直流电压试验回路

2．7．2 交直流复合电压试验回路

2．8 试品的处理

2．8．1 纸板处理

2．8．2 油处理

2．9 本章小结

第3章 油纸绝缘局部放电起始特性

3．1 局部放电起始电压的定义及试验方法

3．2 不同电压类型下油纸绝缘局部放电起始特性

3．2．1 交流电压下油纸绝缘起始放电特性

3．2．2 直流电压下油纸绝缘起始放电特性

3．2．3 交直流复合电压下油纸绝缘起始放电特性

3．2．4 不同电压类型下油纸绝缘起始放电特性对比

3．3 不同电极模型下油纸绝缘局部放电起始特性差异

3．3．1 起始放电电压特性差异

3．3．2 起始放电相位特性差异

3．4 本章小结

第4章 油纸绝缘局部放电发展特性

4．1 局部放电发展过程试验方法

4．2 不同电压类型下油纸绝缘局部放电发展特性

4．2．1 交流电压下局部放电发展特性

4．2．2 直流电压下局部放电发展特性

4．2．3 交直流复合电压下局部放电发展特性

4．2．4 不同电压类型下油纸绝缘局部放电发展特性的差异

4．3 本章小结

第5章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢

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