变压器局部放电脉冲时域及频域分析

来源:未知 作者:二手变压器价格一 时间:2020-06-09 12:23 点击量:

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了解变压器局部放电的波形特征对基于电流脉冲法的电流互感器局部放电检测具有重要意义。首先,可以拓宽测量频带,采用基于单脉冲放电的检测技术,增加抗干扰手段;其次,最好设计离线或在线变压器局部放电检测系统,包括传感器放置位置和频率特性、系统测量频带选择等。对变压器内部放电模式的识别也有重要价值。

2.变压器局部放电结构油浸式变压器绝缘结构中有四种典型结构,由于电场集中,容易发生局部放电。

当导线的两个半径通信导线彼此平行且垂直时,两个导线的大电场强度出现在彼此靠近的导线的外观上。在通信的前提下,相互垂直安装的两根导线平行安装时,其电场强度大于10。高压绕组首端的引出线也是电场集中到箱壁和箱壁外的调压绕组时容易发生局部放电的区域。

、端部绝缘距离、腕带曲率半径和绝缘层厚度u),如所示。

突出的金属电极在突出的金属电极变压器中的外观,例如油箱内壁上的焊缝和附着在其上的焊渣;引线焊接过程中留下的尖角毛刺;分接开关螺母;多极铁心柱的角和铁心片剪切时形成的毛刺都会引起电场集中,使电场倍增。

变压器绝缘结构中的杂质,与纸和纸板相比,油的介电常数低,油的击穿场强也低,这就决定了变压器绝缘的薄弱部分是油隙。杂质会扭曲油中的电场。普通的金属杂质或悬浮的水滴会使它们周围的油中的大电场强度增加到原来的3倍。

综上所述,变压器内部放电主要发生在一些油隙、油楔、气隙、电势悬空的金属导体、导体尖角和固体绝缘型材中。

放电模型的油隙放电电极放电。

例如,局部放电测试系统主要包括供电部门、围栏部门和信号检测部门。系统电源为100千伏变压器,无局部放电试验。测试系统的薄条按压部放置在整个有围栏的房间内,标尺是保护电阻、心脏和心脏。

标志检测部由盘式无感电阻/电容、瞬态电压发生器z、滤波电容CO.lfiF、射频同轴电缆、输入阻抗为50的TDS3052数字示波器等组成。在整个测试区域内,元件的安装应限制在35厘米以内(即上升沿时间保证为信号传输时间),以减少脉冲外部辐射的能量损失及其对波形的影响。

测量系统的整体功能可以通过使用标度电晕模型来完善。

这是系统在3.5千伏下测得的电晕放电时域图,上升时间为4纳秒,持续时间为150纳秒,脉冲幅度为60毫伏。这些波形特征与基础一致,证明测试系统是可靠的。

放电脉冲测量的实时频率分析将四种放电模式放入] 05烘箱中6天,并充分浸泡在变压器油中。然后放入装有变压器油的有机玻璃容器中进行放电试验。

在带有绝缘屏障的端板电极上进行加压试验。当施加电压为10.6千伏时,出现了没有角度力无序的脉冲波形。例如,a .放电波形的持续时间约为3fxs,具有0.05伏的大幅度。由于在峰值和上升沿出现了具有密集比力的脉冲,脉冲的上升时间几乎是一个困难的时间。脉冲主波形的前沿接近ls。图b为油隙放电的频域波形,频带宽度为1.4兆赫,脉冲能量主要分布在600千赫以下的频带。

在表面放电的时域波形中,如A,p的上升时间

内部放电时域波形如下:A .脉冲的上升沿与部门的上升沿相比剧烈振荡。上升时间约为10ns,持续时间接近300ns,第一幅值为0.06伏。整个波形具有平均周期约为30ns的带状频率振荡。在其频域波形中,有许多峰值,可分为两个频带:低频带20兆赫兹,是放电能量的主要分布图;带状频带20可以是由振荡引起的频率分量。

与油隙放电类似,-8a表示悬浮放电的角度力不是随机时的脉冲波形,它也是叠加了多个放电脉冲的包络脉冲波。它的主要波阵面是关于Ip的。-8b显示了放电的频域波形,并且脉冲能量主要集中在恢复以下,等等。

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从以上测试可以看出,不同局部放电模型中放电脉冲形成的时域特征参数和频域分布有很大差异,但其放电能量一般集中在50MHz以下的频段,低频带包含丰富的频率成分,测试波形与基础一致。这为设置局部放电检测系统的频率特性以及识别局部放电波形和干扰波形提供了基础。

结论通过对变压器中四种典型局部放电波形的时频分析,可以看出波形的上升沿时间、波形持续时间、放电幅度和放电能量的频域分布等时频特征差异较大,但其放电能量主要集中在5兆赫以下,为放电脉冲检测中的波形采集、系统设计和放电类型识别提供了依据。

变压器局部放电脉冲时域及频域分析

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