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干式空心电抗器匝间绝缘击穿电压温度特性

徐光盐  
【摘要】:随着电力系统的快速发展,干式空心电抗器得到了广泛应用。近年来干式空心电抗器烧毁事故频繁发生,严重影响电网安全稳定的运行。研究表明,干式空心电抗器匝间绝缘故障是造成事故的主要原因之一,而温度对于干式空心电抗器匝间绝缘性能的影响不容忽视,击穿电压是表征绝缘性能的重要参数之一,对干式空心电抗器匝间绝缘击穿电压的温度特性进行深入研究具有重要意义。本文分别搭建高频脉冲振荡电压和工频电压试验平台;参照干式空心电抗器匝间绝缘制造工艺,制作正常试样、老化试样和未处理试样;分别在-20℃、0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃和120℃八组不同的温度下,对试样进行击穿试验;记录不同温度和不同电压波形下试样的击穿电压,对其温度特性进行分析;在上述八组温度下分别对聚酯薄膜进行电晕放电破坏性试验,通过扫描电镜观察试验后聚酯薄膜表面,对比分析其表面形貌图。研究结果表明:在高频脉冲振荡电压以及工频电压下,-20℃到120℃范围内,三类试样的的击穿电压都随着温度的升高呈现先升高后降低的趋势,在20℃下达到最大值。当T20℃时,击穿电压与温度符合线性关系式,当T≥20℃时符合对数关系。正常试样的击穿电压明显高于老化试样以及未处理试样,三类试样在高频脉冲振荡电压下的击穿电压明显高于工频电压下。电晕放电造成聚酯薄膜表面产生孔洞,随着温度的升高,孔洞呈现先逐渐变小后变大的趋势,在20℃下孔洞最小;证实匝间绝缘击穿机理是首先在绝缘表面出现电晕放电,电晕放电逐渐破坏匝间绝缘并最终导致绝缘击穿。


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