学术前沿:换流变压器阀侧套管油纸绝缘

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学术前沿:逆变器变压器阀侧衬套油纸绝缘

天津大学电气自动化与信息工程学院杜伯岳,朱文波,李进,姜金鹏在2019年第6期《电工技术学报》中写道,换流变压器是连接交流侧和直流电源的关键。高压直流输电系统的一侧。设备的阀侧出口装置的可靠性直接关系到电力系统的安全和稳定运行。

件的影响。在电场,热场和机械应力耦合下,容易发生绝缘退化累积。空间电荷以及介质参数与油纸绝缘的电导参数之间的不匹配也会导致界面电荷的严重累积,从而导致闪络或绝缘击穿。这也是换流变压器阀侧出口装置油纸绝缘结构发展中的一个严重问题。

件下油纸绝缘的充电行为,局部放电和击穿特性,并讨论了电场,温度,湿度和老化。展望了其他因素对其影响,以及绝缘纸的改造,以及未来换流变压器阀侧出口装置油纸绝缘结构改造的发展趋势。这些研究成果的总结可为油纸绝缘材料的开发和改进提供参考和参考。

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针对中国日益严重的空气污染问题,国务院颁布实施《大气污染防治行动计划》,要求加快能源结构调整,增加清洁能源供应,全面淘汰和替代传统的低效重污染能源利用方式,规划和12个关键变速器的建设。走道。在过去的五年中,国家电网公司先后完成了几个±800kV/7 200MW和±800kV/8000MW输电工程的调试,并将加速推进“五交通”及随后的特高压输电。 “十三五”中后期。工程。

与此同时,南方电网公司也明确指出,有必要开发基于特高压直流输电的“西电东送”技术路线。这将使高压直流输电技术凭借其在远程,大容量,低损耗方面的技术优势,在未来电网的发展规划中发挥更加积极和重要的作用。

电力设备的可靠性是确保电力系统安全稳定运行的基础。通常要求换流站的设备寿命达到30至40年。近年来,随着特高压直流工程的投产,换流变压器经常出现故障。通过分析《南方电网发展规划(20132020)》,已知转换器变压器的绝缘问题是故障的主要原因。因此,换流变压器的绝缘可靠性已成为制约特高压直流输电系统的建设,运行和安全稳定运行的重要因素。

换流变压器是高压直流输电系统的关键设备。它与转换器阀一起用作连接集线器,实现整流和逆变器侧的AC-DC转换。作为换向的核心部件,阀侧绕组和出口装置结构由无瓷油浸纸套筒和非绝缘覆盖压力收集电极和多层纸筒屏幕组成。

国际大型电网组织指出,换流变压器内部连接部件,阀侧绕组和出口套管的绝缘故障占总故障的65%,主要是由于表面闪络等绝缘损坏造成的。和介电击穿。 2006年至2015年国家电网不同电压等级换流变压器故障统计发现,阀侧绕组故障占故障总数的76%,油纸绝缘放电和局部过热引起的故障率达到65%。

作为换流变压器的主要绝缘,油纸绝缘不仅要承受交流和直流电压,工作过电压和雷电浪涌电压,还能承受换向力矩或反向传输能量反转时的极性反转电压。绝缘装置具有最强的容量,最复杂的结构和最高的均匀电场强度密度。

本文在总结国内外研究成果的基础上,介绍了阀侧绕组油纸绝缘的发展现状和研究热点,探讨了多层油纸绝缘的局部放电,击穿特性和电荷输运特性。 - 物理耦合。对变压器油纸绝缘的研究进行了总结和预测。

结论和展望

件的影响。如水分和温度。该效应易于恶化,累积空间电荷和界面电荷,导致闪络或击穿。本文在国内外文献的基础上,阐述了油纸绝缘的充电特性和改性的研究现状。主要结论如下:

件下的电荷瞬态分布。仍然很少有研究。

件,尤其是电场,热场,磁场和机械应力,尚未研究多场耦合下的放电和击穿特性,需要改进其机理。

3)对于纤维素纸的改性,认为聚合物材料的电导率不仅与极性有关,而且与其自聚集状态密切相关。聚合物的结晶状态可以降低导电性,而非晶态可以改善导电性。因此,通过调节主链的分子结构可以实现纤维素纸的介电性能,并且可以通过调节结晶度来实现导电性。只有通过调节纤维素骨架的分子结构,降低分子极性,降低介电常数,改变聚集状态,提高绝缘纸的导电性,全面提高油纸绝缘的导电性和介电性能应对不同形式的电压,在多场耦合(如水分,温度或机械应力)下电场的不均匀分布降低了沿表面的闪络和击穿事故的影响。

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