电场分布及匝数偏差暂态电动力对并联电抗器影响

针对干式空心并联电抗器绝缘开裂、树枝状放电等问题,本文采用ANSYS场-路耦合有限元分析方法,对一台BKDK-20000/35大型电抗器建立仿真模型,通过对干式空心并联电抗器进行电场分布仿真和基于匝数偏差暂态电动力数值解析,讨论了该电抗器绝缘被破坏的可能性。研究结果表明:内部绝缘匝间电场最大场强比包封端部高;根据计算匝间场强最大值,气隙场强达到2.04 k V/mm,足以发生沿面放电;投入电抗器时的暂态电动力增大,并且接近稳态电动力的4倍;发现匝数偏差造成有偏差层线圈投入暂态电动力的相位发生横向改变,电动力最大值也明显增加。沿面放电和暂态电动力对匝间绝缘材料起老化和破坏作用,可以造成干式空心电抗器匝间短路事故,这为干式空心电抗器的事故分析提供依据。     

基于有限元方法的35kV干式空心并联电抗器匝间短路保护特征量的研究

基于有限元方法并结合现场试验开展了35kV干式空心并联电抗器匝间短路保护特征量的研究,研究结果表明,35kV干式空心并联电抗器匝间短路时电抗器的电压幅值变化不大。     

电场分布以及匝数偏差暂态电动力对干式空心并联电抗器影响的研究

为了研究干式空心并联电抗器绝缘开裂、树枝状放电导致的干式空心电抗器匝间短路事故,文中采用Ansys场—路耦合有限元分析方法,对一台BKDK-20000/35大型电抗器建立仿真模型,通过对干式空心并联电抗器进行电场分布仿真并对电动力数值解析,讨论了因匝数偏差对该电抗器绝缘被破坏的可能性。研究结果表明:内部绝缘匝间电场最大场强比包封端部高;根据计算匝间场强最大值,气隙场强达到2.04 kV/mm,足以发生沿面放电;发现投入电抗器时的暂态电动力增大,并且接近稳态电动力的4倍;匝数偏差造成有偏差层线圈投入暂态电动力的相位发生横向改变,电动力最大值也明显增加。因沿面放电和暂态电动力对匝间绝缘材料起老化和破坏作用,因此会造成干式空心电抗器匝间短路事故,这为干式空心电抗器的事故分析提供依据。     

用脉冲振荡电压技术筛选运行中已出现缺陷的电抗器

<正>1空心电抗器的运行情况广东电网10 k V~35 k V干式空心电抗器总计6 951台,其中,并联电抗器485台,串联电抗器6 466台。2009—2011年,10 k V~35 k V干式空心电抗器缺陷达411台次,缺陷率为5.9%。主要缺陷类型为匝间绝缘短路、异常振动噪声过大和局部过热,其中,匝间短路缺陷174台次,异常振动噪声过大缺陷102台次,电抗器发热缺陷77台次,     

特高压变电站110kV干式空心电抗器匝间过电压试验技术研究与现场应用

介绍了干式空心电抗器匝间过电压试验技术,并首次在特高压变电站开展了110 k V干式空心电抗器匝间过电压现场检测试验。     

干式空心电抗器匝间绝缘检测技术探讨

为及时发现干式空心电抗器匝间绝缘故障,提高设备运行可靠性,探讨干式空心电抗器匝间绝缘检测技术.分析认为匝间过电压试验是现场进行干式空心电抗器匝间绝缘检测的有效手段,通过比较不同电压时的振荡电压波形变化能有效发现电抗器匝间绝缘缺陷.应用实例证明了在振荡型冲击电压下进行干式空心电抗器局部放电检测的可行性.     

局部放电条件下干式空心电抗器匝间绝缘的电老化特性研究

为研究干式空心电抗器匝间绝缘的电老化规律,进行了干式空心电抗器匝间绝缘模型试样的起始局部放电电压及击穿试验。采用恒定电压法及阶梯电压法进行了局部放电发生后干式空心电抗器匝间绝缘的电老化寿命试验,求得两种老化方式下的电老化反幂寿命方程。分析并试验验证了两个寿命方程存在差别的原因,并修正了局部放电发生后恒定电压下干式空心电抗器匝间绝缘模型试样的电老化反幂寿命方程。研究结果表明:发生局部放电时,干式空心电抗器匝间绝缘的电老化规律不符合反幂寿命模型,耐压寿命指数N及常数C随着试验电压的升高而增大;各种过电压下可能出现的局部放电对干式空心电抗器匝间绝缘材料的危害很大,可以通过改进制造工艺提高起始局部放电电压、选用耐局部放电能力强的绝缘材料作为匝间绝缘或者加装过电压抑制装置限制过电压幅值等方法延长干式空心电抗器匝间绝缘的使用寿命。     

特高压站用110 kV低抗匝间短路电流分析及其保护改进

分析发现某110 k V干式空心电抗器存在运行隐患,单台出现严重的匝间短路、完全烧毁,其保护也可能不动作。保护死区过大是系统中并联干式空心电抗器保护的普遍问题,本文分析了匝间故障时短路电流的影响因素,确定短路电流倍数仅与剩余电抗比和工作电压相关。提出一种基于剩余电抗比的过流保护,保护死区小,能反应轻微匝间短路。新建和改造便利,对各电压等级空心电抗器均适用。在未改造前,可在监控后台设置剩余电抗比虚遥测限额,轻微匝间短路时能及时发出报警信息,提醒运维人员检查处理。     

35 kV干式空芯并联电抗器匝间绝缘故障综合分析

深入开展35 kV干式空芯电抗器匝间绝缘击穿放电机理研究,对改进35 kV干式空芯电抗器制造工艺和提高35 kV干式空芯电抗器的可靠运行具有重要意义。为此,基于现场试验、ATP-EMTP及有限元仿真计算开展了35 kV干式空芯电抗器系统过电压、匝间电场分布以及匝间绝缘材料的空间电荷等研究。通过研究发现:安装有RC阻容吸收器的情况下,开断电抗器产生的过电压标幺值仅为2.0,但系统过电压的累积效应会造成绝缘材料性能下降。同时,存在于绝缘材料层间的间隙将导致电抗器匝间电场畸变度达到5.5倍,另外,热老化会引起绝缘材料空间电荷特性改变和工频击穿场强的下降。在上述3个方面影响下,35 kV干式空芯电抗器匝间绝缘容易发生击穿事故。     

35kV干式空心电抗器匝间绝缘振荡波试验

匝间绝缘缺陷是造成干式空心电抗器烧毁事故频发的重要诱因,而振荡波试验是干式空气电抗器匝间绝缘考核和缺陷检测的重要手段。为此分析了振荡波试验电源的主要技术路线及其优劣,采用电触发型气体间隙作为振荡波试验电源主开关,并针对电路拓扑和关键器件进行了优化,最终研制输出电压200 kV、重复频率50Hz、振荡频率10~100 kHz的衰减振荡电压脉冲发生器,可针对0.3~30 mH的35 kV干式空心电抗器进行匝间绝缘的振荡波考核试验。针对10 mH电感负载进行匝间绝缘考核的验证试验,电抗器无缺陷条件下,装置输出振荡波幅值为160 kV,振荡频率26.3 kHz,脉冲振荡周期数超过12个;存在匝间短路缺陷时,振荡波幅值158 kV,振荡频率增大至31.1 kHz,波形衰减加快,振荡周期数减小至9个。试验结果表明,研制的振荡波试验装置可用于检测35 kV干式空心电抗器匝间绝缘缺陷。