国家自然科学基金(51277187) 作品数:42 被引量:497 H指数:15 相关作者: 廖瑞金 杨丽君 汪可 刘捷丰 吕程 更多>> 相关机构: 重庆大学 国家电网公司 阿尔斯通电网技术中心有限公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家自然科学基金创新研究群体项目 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 电气工程 一般工业技术 轻工技术与工程 化学工程 更多>>
多频正弦电压激励的快速频域介质响应测试及波形参数优化方法 被引量:3 2018年 介质响应测试技术作为一种无损测试方法,被广泛应用于电介质绝缘材料的绝缘性能参数测量及状态评估中。传统的频域介质响应测试采用标准正弦波电压作为激励,以扫频方式完成高频到低频范围内的测试。该方法的主要缺点是在低频段进行测试时需要耗费大量时间,极大地限制了其在现场的应用。该文以多频正弦波代替传统的标准正弦波作为电压激励,研究该激励波形参数的优化方法,通过傅里叶分析,对多频正弦激励下的单频分量进行分离,进而计算得到各谐波频率下油纸绝缘的复电容、介质损耗等参数,在保证测试精度的前提下实现缩短频域介电谱测试时间的目的。基于该方法,采用自制的测试硬件及分析系统,对油浸绝缘纸板以及高压试验变压器在0.1 m Hz^1 k Hz范围内进行频域介电谱测试,并与Megger公司的IDAX-300测试结果进行对比。结果表明:两种方法测试结果能够很好地吻合,相对误差不超过1%;采用优化后的多频正弦激励测试方法仅耗时2.9 h,相比于采用扫频方式的IDAX-300,相同测试条件下节省测试时间8 h。 杨丽君 王松华 郑含博 付刚 陈俊儒关键词:波形优化 油纸绝缘 纳米TiO_2对油纸绝缘介质直流空间电荷特性的影响 被引量:15 2015年 为了改善油纸绝缘中空间电荷的积聚和消散特性,在绝缘纸的制备过程中掺杂了纳米TiO2,利用电声脉冲法(PEA)对浸油后绝缘纸中空间电荷的积聚与消散特性、以及其内部电场分布进行了测试和分析。结果表明,在电场强度为10 MV/m和30 MV/m的电场作用下,添加了纳米TiO2的样品阳极附近均没有出现负空间电荷的积聚,这可能是因为纳米TiO2的加入提高了阴极向油纸注入电荷的起始电压,引入了陷阱,进而减慢了电子的运动速率。因此在绝缘纸中加入纳米TiO2能够有效改善油纸绝缘中空间电荷的积聚和消散特性,显著降低绝缘纸内部的电场强度畸变率。 吕程 廖瑞金 吴伟强 刘团关键词:油纸绝缘 空间电荷 电声脉冲法 电场畸变 缓蚀剂BTA对变压器热老化油硫腐蚀的影响 被引量:4 2016年 为研究缓蚀剂BTA对变压器油硫腐蚀的影响,于实验室内通过腐蚀性硫和BTA的添加对新变压器油进行加速热老化分析。通过肉眼观察、扫描电镜和能量色散X射线光谱分析(简称能谱分析)等手段研究加速热老化试验中铜绕组和绝缘纸表面状态、微观结构及元素组成。利用绝缘油介电强度自动测试仪和绝缘油介损及电阻率测试仪测量了热老化试验后变压器油击穿电压、介损和体积电阻率等的变化情况。采用三电极体系对试验铜绕组进行电化学分析。结果表明:铜绕组表面状态的变化可初步表征受硫腐蚀的程度;添加BTA可以抑制油硫腐蚀,保护铜绕组,减缓油品老化;BTA不仅可以作用于新铜绕组,而且对已被腐蚀过的铜绕组也有缓蚀效果;BTA可以提高绕组线性极化电阻,降低自腐蚀电流,从而提高其耐腐蚀性能。 周湶 饶俊星 陈瑶 蒲亚运 王时征 解慧力关键词:变压器 腐蚀性硫 基于扩展Debye模型的变压器油纸绝缘老化特征量研究 被引量:37 2016年 为了提取表征油纸绝缘老化状态的新特征量,将时域介电响应技术应用于变压器油纸绝缘老化状态的无损评估,并在深入研究了不同老化状态对油纸绝缘时域介电特性影响的基础上,首先分析了油纸绝缘样品等效扩展Debye模型参数随热老化状态变化的规律,然后提取了四组可用于表征油纸绝缘老化状态的特征参量,并建立了特征参量与绝缘老化状态之间的量化关系。研究表明:扩展Debye模型等效电路参数对油纸绝缘老化状态的反映比较敏感,最小和最大时间常数分支的R、C参数均可以反映绝缘纸的老化状态;最大时间常数分支的参数Rmax和最小时间常数分支的参数Cmin与绝缘纸聚合度存在线性拟合关系,而最小时间常数分支的参数Rmin和最大时间常数分支的参数Cmax与绝缘纸聚合度具有指数函数关系;文中提取的特征量可应用于油纸绝缘的老化状态评估。 高竣 廖瑞金 王有元 杨丽君 郝建 刘锐 肖中男关键词:油纸绝缘 热老化 特征参量 换流变压器油纸选型研究 被引量:5 2017年 为了保证特高压换流变压器油纸选型工作的顺利开展,结合国内外文献以及本课题组相关研究成果,从影响油纸老化的因素、油纸复合绝缘在不同电压作用下的绝缘强度以及空间电荷对油纸复合绝缘老化和绝缘性能的影响3方面阐述油纸选型应着重考虑的因素,分析目前市场所售绝缘油纸的基础性能,为特高压换流变压器油纸选型工作的开展奠定理论基础。 廖瑞金 邵山峰 成立 杨丽君 赵学童关键词:换流变压器 空间电荷 矿物绝缘油中二苄基二硫醚的抗氧化性与腐蚀性研究 被引量:4 2018年 矿物绝缘油中的二苄基二硫醚(DBDS)作为一种腐蚀性硫化物,同时也发挥着其对油纸绝缘的抗氧化作用。为此深入研究了油中二苄基二硫醚的腐蚀性与抗氧化性对油纸绝缘特性的综合影响规律。为此,分别制备了DBDS质量分数为0-200×10^–6的8种绝缘油样品,将纸包铜绕组浸渍于其中,并在130℃的氮气环境下开展480h的油硫腐蚀试验。之后将铜绕组展开,并观察与分析铜导体与绝缘纸表面的腐蚀形貌,测试绝缘油的工频介损、体积电阻率、酸值、铜离子含量,并对绝缘油的起始氧化温度及油中物质官能团变化情况进行了测试,分析了DBDS的腐蚀性与抗氧化性对绝缘油性能的综合影响规律。结果表明:当绝缘油中DBDS质量分数<25×10^–6时,DBDS的抗氧化性作用占据主导,绝缘油的氧化稳定性得到提升,绝缘油的性能优于无DBDS的油样,当油中DBDS质量分数>25×10^–6,其腐蚀性作用就会占据主导,油中的铜硫腐蚀反应会导致油酸值与铜离子的进一步增加,而油中铜与酸的增加又会加速绝缘油的老化。 高思航 杨丽君 邓帮飞 张将 黄加佳关键词:绝缘油 抗氧化性 腐蚀性 油纸绝缘水分平衡样品的制备及水分评估频域特征量提取 被引量:12 2015年 为了推动介质响应技术应用于现场电力变压器油纸绝缘状态评估,需要在实验室可靠地建立不同水分含量且水分平衡的油纸绝缘介质响应数据库。本文提出了一种不同水分含量油纸绝缘水分平衡样品的制备方法,深入分析了油纸水分迁移过程中与平衡后的频域介质响应,然后从中提取了反映纸板水分含量的频域特征参量,并初步给出了油纸绝缘水分平衡后的纸板水分含量与特征参量之间的量化关系,最后通过Karl Fischer滴定法验证了制备方法的可靠性。结果表明:随着绝缘纸板水分含量的增加,复电容的实部C′在10^-3-100 Hz范围内明显增大,介质损耗tan?曲线与复电容虚部C″曲线均向高频方向移动;介质损耗因数tanδ、复电容实部C′、虚部C″在特征频率处(f=10^-3Hz、10^-2Hz、10^-1Hz、100Hz)均与绝缘纸板的水分含量存在明显的函数关系;本文所提出的方法可以较准确地制备出不同水分含量且达到水分平衡的油纸绝缘样品。 高竣 廖瑞金 王有元 吕彦冬 杨丽君 刘捷丰 汪可关键词:油纸绝缘 水分平衡 介质损耗因数 电力变压器油纸绝缘含水量定量评估的时域介电特征量 被引量:42 2015年 水分是影响变压器油纸绝缘性能的一个重要因素。为了评估变压器主绝缘中的含水量,从而对变压器的绝缘状态及剩余寿命进行可靠预测,本文利用时域介电响应技术的极化/去极化电流法(Polarization and Depolarization Current,PDC)对变压器油纸绝缘含水量进行了深入研究。首先,在实验室内制备了不同含水量的油浸渍绝缘纸板样品,然后,利用Matlab程序仿真了样品的实测PDC图谱并获取了扩展Debye模型参数。最后,提出了两个能够量化油浸渍绝缘纸板油纸绝缘含水量的新特征量——极化电量斜率Kp与稳定极化电量Qp-5000。分析结果表明:特征量Kp与Qp-5000对纸板样品的含水量变化非常敏感。该特征量与纸板含水量存在指数函数关系。因此,Kp和Qp-5000可以用于变压器油纸绝缘含水量的定量评估。 刘捷丰 廖瑞金 吕彦冬 杨丽君 高竣 张镱议关键词:电力变压器 油纸绝缘 不同复合热稳定剂对矿物油-改性纸绝缘系统热老化特性的影响 被引量:13 2013年 为获得不同复合热稳定剂对矿物油-改性纸绝缘系统热老化特性的影响规律进行了实验研究。从双氰胺、三聚氰胺、尿素和聚丙烯酰胺4种胺类化合物中,挑选出抗老化效果最好的3种组合作为复合热稳定剂,制备改性绝缘纸样品。将改性绝缘纸样品与未添加任何热稳定剂的绝缘纸进行浸油处理后开展了110°C加速热老化试验。试验过程中定期取样测量试品的相关热老化特征参量。试验结果表明:与未改性的绝缘纸样品相比,添加了3种胺类复合热稳定剂的改性绝缘纸的抗老化性能和对应矿物油的工频击穿电压都有了较大提升,对应油中酸值和溶解气体的体积分数也较高;添加了双氰胺+三聚氰胺+聚丙烯酰胺的油纸组合老化后,其绝缘油的相对介电常数最小;3种改性绝缘纸对应的油纸组合老化后,其绝缘油的介质损耗因数在高频区(1~106 Hz)几乎相等,而在低频区(10-2~1Hz)的差值也不甚明显。 杨雁 袁磊 王谦 廖瑞金 徐瑞林 吴高林关键词:复合热稳定剂 热老化 油中溶解气体 介质损耗因数 局部放电UHF脉冲的时频特征提取与聚类分析 被引量:27 2015年 制作了4种人工缺陷模型模拟典型的局部放电源,并进行局部放电试验采集UHF脉冲信号。引入S变换(ST)对局部放电的UHF脉冲进行时频分析,探索不同放电源脉冲的聚类分离。算法首先对UHF脉冲进行S变换,并采用非负矩阵分解(NMF)对S变换幅值矩阵进行分解得到频域基向量和时域位置向量,从中提取尖锐度、导数平方和、信息熵以及稀疏度等特征参量,构造出能充分反映局部放电时频信息的特征空间,最后利用模糊C均值算法对提取的特征向量进行聚类得到放电源脉冲的聚类结果。对试验数据的分析结果表明,提取的ST时频特征能够有效实现不同局部放电源脉冲的聚类,当NMF参数r=2时,10维时频特征能够取得最高为90.33%的聚类正确率;与常用的Wigner-Ville分布(WVD)相比,ST具有更好的聚类效果;当存在复杂的多重信号折反射时,本文提出的时频特征聚类结果较差,需要进行进一步的研究。 汪可 廖瑞金 王季宇 杨丽君 李剑关键词:局部放电 S变换 非负矩阵分解 模糊C均值