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《华北电力大学》 2001年
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X射线激励下油/纸绝缘系统中局部放电现象的实验研究

黄兴泉  
【摘要】: 油/纸绝缘系统中的局部放电是高压电气设备绝缘劣化的主要原因。受现有测 量方法及测量技术的限制,目前大型电力变压器局部放电现场检测灵敏度的提高具 有一定难度,局部放电定位的准确性较低。本文针对这些问题提出了以X射线辅助 激励油/纸绝缘中的缺陷,使其放电信号明显加强,从而有利于局部放电检测和定位。 这一思想力图突破传统方法的局限性,为局部放电的研究开辟新的途径。本文从实 验研究X射线激励下的局部放电基本现象出发,探索油/纸绝缘中各种受激放电的机 理,寻找工程应用的方法。具体工作如下: 1.首次实验研究了交流电压下油/纸绝缘中气隙受激放电现象。研究结果表明, X射线照射可使气隙放电的起始电压降低,其降低的幅度与气隙大小和数量有关。 气隙越小、越多,放电起始电压降低的幅度越大。在气隙发生自然放电并保持电压 不变的情况下,X射线照射可使放电得到加强,突出表现在放电脉冲次数的增加。 对于小气隙放电,受激放电脉冲的幅值和分布范围也有不同程度的增加。导致气隙 受激放电的原因在于X射线对气隙中的气体分子产生光电离,减小了气隙放电的统 计时延。气隙受激放电特征对于降低局部放电实验电压、提高气隙放电检测的灵敏 度具有重要意义。 2.首次实验研究了交流电压下油/纸绝缘中油间隙受激放电现象。研究发现, 油间隙受激放电效应与油间隙的结构形式有密切关系。对于封闭型油间隙,X射线 照射可以降低油间隙放电的起始电压,其降低的幅度与油间隙的封闭程度有关。油 间隙中电极包裹得越紧、包裹层数越多,放电起始电压降低的幅度越大。在油间隙 发生自然放电并保持电压不变的情况下,X射线照射可使油间隙放电的幅度、放电 脉冲次数以及分布范围增加,其中脉冲次数的增加较为显著。导致油间隙放电加强 的原因是,X射线对导体产生光电效应以及由此产生的带电粒子受固体绝缘介质的 束缚而形成的空间电荷使油间隙局部电场增强。封闭型油间隙受激放电特征有助于 发现绝缘中局部电场偏高的部位,对消除绝缘隐患具有重要意义。对于敞开型油间 隙,在外加电压较低情况下,X射线照射对放电起始电压以及放电状况几乎不产生 影响。其原因是带电粒子注入油介质过程中所产生的扰动使油间隙中不能积累空间 电荷。当外加电压提高后,油间隙自然放电强烈并有气泡析出时,X射线照射对放 电产生影响,这种影响是X射线对油中气泡产生作用的结果。 3.首次实验研究了直流电压下油/纸绝缘中封闭型油间隙受激放电现象,这些 现象与交流电压下的放电大为不同。研究发现,直流电压下的受激放电过程存在明 显的抑制和滞后效应。当X射线照射油间隙时,油间隙原有的放电被抑制;而当X 射线照射停止后,油间隙会突然发生更为强烈的放电脉冲信号。随着时间的推移, 华北电力大学博士学位论文 拘耍 貉产生的放电很快衰减,直至熄灭。直流电压下油间隙受附电现象是由于X射 线作用产生的空间电荷所致。 4.首次系统地研究了X射线激励下局部放电的定位方法。研兢明,汕人用绝 缘中9(IH和油fd隙受激欲电效应胸于局部放电的定位,其定位的准确鹏_X谢 线的聚柬效果有关。在本文姚邢下。实验室定位误差不大于10cm。在晚现场变 压器局部晌的实验表用,X赠-的放电。可实现变压铅局 部放电的定位。解诀变压器局部欲电的定位彰的b意义.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TM855

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【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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1 黄兴泉;X射线激励下油/纸绝缘系统中局部放电现象的实验研究[D];华北电力大学;2001年
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