干式电抗器绝缘材料局部放电特性及劣化机理研究
发布时间：2021-02-19 04:49
干式电抗器在改进电力系统电能质量、提升其可靠稳定性方面具有举足轻重的作用,有结构简单,维护方便等优势。环氧树脂浇注绝缘材料以其良好的电气、机械和化学性能被广泛应用于干式电抗器中,电抗器在设计、制造、安装及运行过程中极易发生绝缘老化,从而引起干式电抗器绝缘故障等一系列问题。表面电痕化老化和内部电树枝化老化是两种最严重的电老化,所以为了干式电抗器的稳定运行,需要研究其高压条件下的环氧树脂浇注绝缘电老化特性以及其劣化机理。本文以自制模具制备的环氧树脂试样作为实验材料,采用斜板法模拟环氧树脂浇注绝缘材料的表面放电,采用针板电极模拟环氧树脂浇注绝缘材料的内部放电;建立了两种局部放电的检测试验平台,通过缓慢恒定的电压方式,局部放电检测仪采用脉冲电流法对环氧树脂试样进行局部放电检测。使用接触角测量、显微放大、扫描电镜以及红外傅里叶分析等手段研究了两种电老化对环氧树脂绝缘材料绝缘性能的影响,总结了环氧树脂浇注绝缘材料局部放电特征量的发展规律。主要研究工作和取得的成果如下:（1）环氧树脂浇注绝缘材料电痕化过程经历了痕化起始期、稳定期、发展期和爆发期,对应于发展期的闪络放电是绝缘材料碳化的主要原因;（2）...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干式电抗器的结构图
为了精确描述电树枝的复杂程度，本文引入了分形维数参数来描述，利用盖法来计算二值化处理后图像的盒计数维数[55]。求解过程步骤如下：（1）对电树枝图片进行处理得到数据矩阵。选择可以覆盖整个电树枝化定大小的电树枝照片（图 2-3a），图片大小为 500 像素×500 像素，用数图片进行二值化灰度处理，意思是通过选择合适的灰度阈值把灰度图片转二色图（图 2-3b），图片上的每一个像素点分别表示的是黑和白两种颜色黑色，1 代表白色。这样将图片处理后会得到一个表示图像的数据矩阵，列数表示对应二值化图的灰度值。（2）对数据矩阵进行分块处理。数据矩阵被正确划分为含有 k 个像素点将包含 0 或 1 的子块个数计为 Nk。每个子块的边长为klkn （其中，k=1，2，4,···，2k；l 为图片的长度；n 为图像一行中像素点的个（3）计算分形维数。利用最小二乘法来拟合数据（logδk，logNk），所得值就是环氧树脂电树枝的盒分形维数（图 2-3c）。
材料的电痕化过程与诸多因素有关，本文在研究环氧树脂绝缘材础上，总结了环氧树脂绝缘材料的电痕化过程，研究了不同含量脂耐电痕化特性的影响。本文得出的材料表面形貌和三维形貌提状况及蚀损发展状况的参考依据，总结的电痕化老化放电特性及及评估干式电抗器环氧树脂浇注绝缘故障情况具有不可忽视的作验平台搭建及试样制备样制备及实验模型设计电抗器绕组外绝缘主要是环氧树脂浸渍玻璃纤维，为了更好的模抗器的绝缘性能，本实验采用的环氧树脂是双酚 A 型 E-51，固化胺类（一种含有伯胺和仲胺的混合物），促进剂为 DMP-30 型，直径为 32μm。使用自制的模具，按照 m(环氧树脂)：m(固化剂):30:0.15 的比例，在 110℃温度下固化 3 小时浇注出纯环氧树脂板置的不同含量玻璃纤维增强环氧树脂材料作为改进实验材料，试示，浇注实验平台如图 3-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对不同老化程度的绝缘纸板沿面放电的影响[J]. 王永强,仲钊,谢军,张斌,王巨伟,曹轩. 高电压技术. 2017(08)
[2]聚酰亚胺/氧化铝复合薄膜在电晕放电下的老化过程及击穿特点[J]. 张明玉,刘立柱,翁凌,崔巍巍,田丰,王诚. 高电压技术. 2016(12)
[3]环氧树脂在低温环境下的电树枝生长特性[J]. 杜伯学,张苗苗,姜恵兰,刘弘景,傅明利,侯帅. 高电压技术. 2016(02)
[4]35kV干式空心电抗器故障分析及预防措施[J]. 高晓东,曲文韬,陈仁刚. 电力电容器与无功补偿. 2015(02)
[5]透视国网两会:电网投资、跨区输电、清洁能源消纳节节攀升[J]. 玻璃钢/复合材料. 2015(01)
[6]一起35kV电容器组串联电抗器着火原因分析及建议[J]. 袁计委,崔好,曲文韬,尹国慧. 科技创新导报. 2015(02)
[7]干式空心并联电抗器与油浸式铁芯并联电抗器比较分析[J]. 杨国锋. 黑龙江科技信息. 2014(32)
[8]水轮发电机定子绝缘盒开裂流胶缺陷分析及处理[J]. 韩波,李香华. 大电机技术. 2014(03)
[9]环氧树脂增韧改性研究进展[J]. 陈健,杨云峰. 工程塑料应用. 2014(05)
[10]直流电压作用下油纸绝缘局部放电发展不同阶段的理化特性[J]. 沙彦超,周远翔,聂德鑫,伍志荣,邓建钢,卢理成. 高电压技术. 2014(01)
硕士论文
[1]干式空心并联电抗器磁场与电动力研究[D]. 李爽.哈尔滨理工大学 2015
[2]66kV干式空心并联电抗器切断过电压及其保护[D]. 杨飞.哈尔滨理工大学 2015
[3]玻璃纤维的表面改性及梯度玻纤增强复合材料研究[D]. 陈大为.合肥工业大学 2006
[4]短玻璃纤维增强PET复合材料的研究[D]. 宁彩珍.天津大学 2004
本文编号：3040625
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干式电抗器的结构图
为了精确描述电树枝的复杂程度，本文引入了分形维数参数来描述，利用盖法来计算二值化处理后图像的盒计数维数[55]。求解过程步骤如下：（1）对电树枝图片进行处理得到数据矩阵。选择可以覆盖整个电树枝化定大小的电树枝照片（图 2-3a），图片大小为 500 像素×500 像素，用数图片进行二值化灰度处理，意思是通过选择合适的灰度阈值把灰度图片转二色图（图 2-3b），图片上的每一个像素点分别表示的是黑和白两种颜色黑色，1 代表白色。这样将图片处理后会得到一个表示图像的数据矩阵，列数表示对应二值化图的灰度值。（2）对数据矩阵进行分块处理。数据矩阵被正确划分为含有 k 个像素点将包含 0 或 1 的子块个数计为 Nk。每个子块的边长为klkn （其中，k=1，2，4,···，2k；l 为图片的长度；n 为图像一行中像素点的个（3）计算分形维数。利用最小二乘法来拟合数据（logδk，logNk），所得值就是环氧树脂电树枝的盒分形维数（图 2-3c）。
材料的电痕化过程与诸多因素有关，本文在研究环氧树脂绝缘材础上，总结了环氧树脂绝缘材料的电痕化过程，研究了不同含量脂耐电痕化特性的影响。本文得出的材料表面形貌和三维形貌提状况及蚀损发展状况的参考依据，总结的电痕化老化放电特性及及评估干式电抗器环氧树脂浇注绝缘故障情况具有不可忽视的作验平台搭建及试样制备样制备及实验模型设计电抗器绕组外绝缘主要是环氧树脂浸渍玻璃纤维，为了更好的模抗器的绝缘性能，本实验采用的环氧树脂是双酚 A 型 E-51，固化胺类（一种含有伯胺和仲胺的混合物），促进剂为 DMP-30 型，直径为 32μm。使用自制的模具，按照 m(环氧树脂)：m(固化剂):30:0.15 的比例，在 110℃温度下固化 3 小时浇注出纯环氧树脂板置的不同含量玻璃纤维增强环氧树脂材料作为改进实验材料，试示，浇注实验平台如图 3-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对不同老化程度的绝缘纸板沿面放电的影响[J]. 王永强,仲钊,谢军,张斌,王巨伟,曹轩. 高电压技术. 2017(08)
[2]聚酰亚胺/氧化铝复合薄膜在电晕放电下的老化过程及击穿特点[J]. 张明玉,刘立柱,翁凌,崔巍巍,田丰,王诚. 高电压技术. 2016(12)
[3]环氧树脂在低温环境下的电树枝生长特性[J]. 杜伯学,张苗苗,姜恵兰,刘弘景,傅明利,侯帅. 高电压技术. 2016(02)
[4]35kV干式空心电抗器故障分析及预防措施[J]. 高晓东,曲文韬,陈仁刚. 电力电容器与无功补偿. 2015(02)
[5]透视国网两会:电网投资、跨区输电、清洁能源消纳节节攀升[J]. 玻璃钢/复合材料. 2015(01)
[6]一起35kV电容器组串联电抗器着火原因分析及建议[J]. 袁计委,崔好,曲文韬,尹国慧. 科技创新导报. 2015(02)
[7]干式空心并联电抗器与油浸式铁芯并联电抗器比较分析[J]. 杨国锋. 黑龙江科技信息. 2014(32)
[8]水轮发电机定子绝缘盒开裂流胶缺陷分析及处理[J]. 韩波,李香华. 大电机技术. 2014(03)
[9]环氧树脂增韧改性研究进展[J]. 陈健,杨云峰. 工程塑料应用. 2014(05)
[10]直流电压作用下油纸绝缘局部放电发展不同阶段的理化特性[J]. 沙彦超,周远翔,聂德鑫,伍志荣,邓建钢,卢理成. 高电压技术. 2014(01)
硕士论文
[1]干式空心并联电抗器磁场与电动力研究[D]. 李爽.哈尔滨理工大学 2015
[2]66kV干式空心并联电抗器切断过电压及其保护[D]. 杨飞.哈尔滨理工大学 2015
[3]玻璃纤维的表面改性及梯度玻纤增强复合材料研究[D]. 陈大为.合肥工业大学 2006
[4]短玻璃纤维增强PET复合材料的研究[D]. 宁彩珍.天津大学 2004
本文编号：3040625
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3040625.html
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