變壓器檢測設(shè)備干式油式充氣式試驗(yàn)變-電壓測試儀
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聯(lián)系我時(shí)，請告知來自 儀表網(wǎng)| 產(chǎn)地 | 國產(chǎn) | 加工定制 | 是 |
|---|---|---|---|
| 局放量 | ≤2pC |
對局部放電試驗(yàn)電源提出嚴(yán)格要求：試驗(yàn)電源本身產(chǎn)生的局部放電量必須遠(yuǎn)低于被試品允許局放水平。因此，高品質(zhì)無局放高壓試驗(yàn)設(shè)備成為現(xiàn)代高壓試驗(yàn)領(lǐng)域的重要研究方向。
關(guān)鍵詞： 無局放試驗(yàn)變壓器；工頻耐壓試驗(yàn)；高電壓試驗(yàn)技術(shù)；SF6絕緣；高電壓試驗(yàn)變壓器耐壓成套裝置，充氣式試驗(yàn)變壓器，高電壓試驗(yàn)變壓器耐壓成套裝置，高電壓試驗(yàn)變壓器成套裝置，充氣式交直流試驗(yàn)變壓器，充氣試驗(yàn)變壓器
AI助推無局放耐壓試驗(yàn)成套裝置的新研究成果表述
摘要
隨著特高壓輸電、新能源發(fā)電、電力電子裝備及電工產(chǎn)品的快速發(fā)展，電力設(shè)備絕緣性能評價(jià)技術(shù)正向高精度、高可靠性和智能化方向邁進(jìn)。局部放電試驗(yàn)作為評價(jià)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的重要手段，其檢測精度和試驗(yàn)電源質(zhì)量直接決定試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。針對傳統(tǒng)油浸式高壓試驗(yàn)設(shè)備存在體積大、重量重、局部放電背景值高、現(xiàn)場適應(yīng)性差等問題，研發(fā)了一種基于SF?氣體絕緣技術(shù)的工頻無局放高電壓耐壓試驗(yàn)成套裝置。該設(shè)備采用新型絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、低局放電磁場控制技術(shù)及高壓屏蔽工藝，實(shí)現(xiàn)了高電壓輸出條件下極低局部放電量的穩(wěn)定運(yùn)行，為變壓器、互感器、電纜、GIS、開關(guān)設(shè)備及新能源電氣裝備提供高質(zhì)量試驗(yàn)電源。本文系統(tǒng)闡述了設(shè)備研發(fā)背景、局部放電理論基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及工程應(yīng)用成果。
一、研究背景
在電力系統(tǒng)中，絕緣系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行安全。
近年來，隨著我國電網(wǎng)向超高壓、特高壓方向發(fā)展，大容量變壓器、高壓電纜、GIS組合電器、換流閥設(shè)備等電力裝備對絕緣性能提出了更高要求。
實(shí)踐表明：絕大多數(shù)絕緣故障并非瞬間擊穿形成，而是由局部放電長期發(fā)展演變而來。
因此，在設(shè)備出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)及狀態(tài)檢修過程中，局部放電檢測已成為評價(jià)絕緣系統(tǒng)健康狀態(tài)的重要依據(jù)。
依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)：
* IEC 60270《高壓試驗(yàn)技術(shù)——局部放電測量》
* IEC 60060《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
* GB/T 7354《局部放電測量》
* JB/T 9641《試驗(yàn)變壓器技術(shù)條件》
均對局部放電試驗(yàn)電源提出嚴(yán)格要求：試驗(yàn)電源本身產(chǎn)生的局部放電量必須遠(yuǎn)低于被試品允許局放水平。因此，高品質(zhì)無局放高壓試驗(yàn)設(shè)備成為現(xiàn)代高壓試驗(yàn)領(lǐng)域的重要研究方向。
二、局部放電理論基礎(chǔ)
2.1 局部放電定義
局部放電（Partial Discharge，PD）是指：
絕緣系統(tǒng)內(nèi)部或表面局部區(qū)域發(fā)生的不擊穿現(xiàn)象。
其特點(diǎn)為：
* 放電范圍有限
* 未形成完整導(dǎo)電通道
* 不會(huì)立即導(dǎo)致絕緣失效
* 長期作用將加速絕緣老化
局部放電主要表現(xiàn)為：
氣隙放電
絕緣內(nèi)部氣泡產(chǎn)生電離。
放電
電場集中區(qū)域產(chǎn)生電暈。
表面放電
沿絕緣表面形成放電通道。
懸浮電位放電
金屬懸浮部件引起局部電場畸變。
2.2 局部放電對設(shè)備的危害
局部放電會(huì)產(chǎn)生：
* 高頻電脈沖
* 紫外輻射
* 臭氧
* 熱效應(yīng)
* 化學(xué)分解產(chǎn)物
長期作用將導(dǎo)致：
* 絕緣介質(zhì)老化
* 樹枝狀放電發(fā)展
* 絕緣擊穿
* 設(shè)備故障停運(yùn)
統(tǒng)計(jì)表明：約70%以上的高壓設(shè)備絕緣故障與局部放電活動(dòng)密切相關(guān)。
因此，局部放電檢測被譽(yù)為：電氣設(shè)備絕緣系統(tǒng)的“CT掃描"。
三、無局放高壓試驗(yàn)電源研發(fā)需求
局部放電試驗(yàn)過程中，若試驗(yàn)電源自身產(chǎn)生放電，則會(huì)導(dǎo)致：
* 背景噪聲升高
* 測量誤差增大
* 無法判斷被試品真實(shí)放電量
* 試驗(yàn)結(jié)果失真
因此必須采用：無局放試驗(yàn)變壓器
要求：
* 放電量極低
* 電場均勻
* 輸出波形穩(wěn)定
* 絕緣裕度高
通常要求：
* 試驗(yàn)電壓下局放量≤5pC
* 部分設(shè)備要求≤2pC
四、新型無局放高電壓耐壓試驗(yàn)裝置研發(fā)成果
4.1 SF?氣體絕緣技術(shù)創(chuàng)新
研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年研究，將SF?氣體絕緣技術(shù)引入試驗(yàn)變壓器領(lǐng)域。
SF?具有：
* 介電強(qiáng)度
* 優(yōu)異滅弧能力
* 良好熱穩(wěn)定性
* 不燃燒
* 不助燃
其絕緣強(qiáng)度約為空氣的：2.5～3倍
因此顯著提高設(shè)備絕緣水平。
4.2 新型高壓絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
設(shè)備采用：
* 多級圓柱框式鐵芯
* 高強(qiáng)度絕緣筒
* 塔式連續(xù)繞組結(jié)構(gòu)
高壓繞組采用：QZ型漆包導(dǎo)線連續(xù)繞制工藝。
其優(yōu)勢：
* 電場分布均勻
* 消除局部效應(yīng)
* 減少電暈放電
* 降低雜散電容
從源頭控制局部放電產(chǎn)生。
4.3 無局放電場優(yōu)化技術(shù)
研發(fā)過程中應(yīng)用：三維電場仿真分析
通過有限元分析軟件建立：
* 繞組模型
* 套管模型
* 屏蔽結(jié)構(gòu)模型
實(shí)現(xiàn)：
* 電場均勻化設(shè)計(jì)
* 場強(qiáng)控制
* 電位梯度優(yōu)化
顯著降低局放發(fā)生概率。
4.4 輕量化結(jié)構(gòu)成果
與傳統(tǒng)油浸式設(shè)備相比：設(shè)備重量降低：20%～60%
實(shí)現(xiàn)：
* 現(xiàn)場運(yùn)輸方便
* 安裝效率提升
* 維護(hù)成本降低
特別適用于：
* 電網(wǎng)現(xiàn)場交接試驗(yàn)
* 變電站預(yù)防性試驗(yàn)
* GIS現(xiàn)場檢測
* 電纜耐壓試驗(yàn)
五、工頻耐壓與局部放電聯(lián)合試驗(yàn)技術(shù)
現(xiàn)代絕緣評價(jià)通常采用：
階段局部放電試驗(yàn)
檢測：
* 起始放電電壓(PDIV)
* 熄滅電壓(PDEV)
* 放電量(pC)
判斷絕緣缺陷。
第二階段
工頻耐壓試驗(yàn)施加規(guī)定工頻電壓。
考核：
* 絕緣強(qiáng)度
* 耐受能力
* 運(yùn)行可靠性
兩種試驗(yàn)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)：
定量評價(jià)局放水平分析。定性評價(jià)絕緣耐壓能力驗(yàn)證。形成完整絕緣狀態(tài)評估體系。
六、設(shè)備工作原理
裝置主要由：
* 調(diào)壓系統(tǒng)
* 無局放試驗(yàn)變壓器
* 高壓測量系統(tǒng)
* 局部放電檢測系統(tǒng)
* 安全保護(hù)系統(tǒng)組成。
輸入電源經(jīng)自耦調(diào)壓器升壓后進(jìn)入試驗(yàn)變壓器一次側(cè)。
依據(jù)電磁感應(yīng)原理：
高壓繞組輸出工頻高壓。
當(dāng)進(jìn)行局放試驗(yàn)時(shí)：
輸出純凈工頻交流電壓。
當(dāng)進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)：
通過內(nèi)置高壓硅堆整流及濾波系統(tǒng)獲得穩(wěn)定直流高壓。
實(shí)現(xiàn)：
* 工頻交流耐壓
* 直流耐壓
* 局部放電試驗(yàn)一體化功能。
七、工程應(yīng)用成果
目前該系列無局放高電壓試驗(yàn)裝置已廣泛應(yīng)用于：
* 電力科研院所
* 實(shí)驗(yàn)室
* 高壓電器制造企業(yè)
* 電纜生產(chǎn)企業(yè)
* 變壓器制造企業(yè)
* 新能源裝備研發(fā)機(jī)構(gòu)
成功完成：
* GIS局放試驗(yàn)
* 電力電纜局放檢測
* 電容器局放試驗(yàn)
* 互感器局放試驗(yàn)
* 變壓器感應(yīng)耐壓及局放試驗(yàn)等多種高壓試驗(yàn)項(xiàng)目。
設(shè)備運(yùn)行結(jié)果表明：
* 輸出電壓穩(wěn)定
* 背景噪聲低
* 局放測量精度高
* 現(xiàn)場適應(yīng)能力強(qiáng)
獲得用戶廣泛認(rèn)可。
八、結(jié)論
局部放電是高壓電氣設(shè)備絕緣劣化和故障發(fā)展的重要前兆，無局放高壓試驗(yàn)電源則是保證局部放電檢測準(zhǔn)確性的核心基礎(chǔ)設(shè)備?；?/span>SF?氣體絕緣技術(shù)研發(fā)的新一代工頻無局放高電壓耐壓試驗(yàn)成套裝置，通過優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)、電場分布和屏蔽設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高電壓、低局放、高可靠性的技術(shù)目標(biāo)。
該成果不僅滿足現(xiàn)代電力設(shè)備對高品質(zhì)試驗(yàn)電源的需求，而且推動(dòng)了我國高電壓試驗(yàn)技術(shù)向智能化、輕量化、高精度方向發(fā)展，為輸變電裝備制造、狀態(tài)檢修及新能源電力裝備檢測提供了可靠的技術(shù)支撐。
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