本文關(guān)鍵詞： 變壓器油 克爾效應(yīng) 沖擊電壓 電極材質(zhì) 波前時(shí)間 電壓幅值 空間位置 電荷模型　出處：《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》2017年S1期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：沖擊電壓下油紙絕緣結(jié)構(gòu)的電場特性和電荷特性是變壓器絕緣設(shè)計(jì)中需要考慮的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前主要依靠仿真計(jì)算獲得,其結(jié)果不僅難以體現(xiàn)電場作用下產(chǎn)生的空間電荷對(duì)電場的影響,而且缺乏實(shí)測手段的支撐和驗(yàn)證。該文利用基于光學(xué)克爾效應(yīng)的油紙絕緣空間電場非接觸式測量方法,對(duì)沖擊電壓下變壓器油中的電場特性開展了實(shí)測研究,獲得了電極材質(zhì)、電壓幅值、波前時(shí)間對(duì)空間電場及電荷特性的影響規(guī)律,并且基于實(shí)測結(jié)果建立了沖擊電壓下變壓器油中電荷運(yùn)動(dòng)模型。試驗(yàn)結(jié)果表明:在沖擊電壓作用下,鋁電極對(duì)純變壓器油中的電荷注入量最大,不銹鋼次之,銅最少,這是由不同電極中金屬元素的功函數(shù)不同所導(dǎo)致;隨著電壓幅值的增大,空間電荷對(duì)油隙中間電場的作用是先增強(qiáng)后削弱再增強(qiáng);隨著波前時(shí)間的延長,變壓器油中電場的峰值呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢,波前時(shí)間40μs時(shí)間時(shí)比500ns時(shí)降低了17.6%,其原因在于波前時(shí)間較長時(shí)注入電荷量較大、削弱作用較強(qiáng)所致;在沖擊電壓過程中,電荷存在動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過程,不同時(shí)刻電荷位置不同導(dǎo)致對(duì)電場的作用不同,負(fù)電荷由陰極運(yùn)動(dòng)到陽極的平均運(yùn)動(dòng)速率為1.1×10-3m2/(V?s),負(fù)電荷達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)所需時(shí)間至少為2μs。用場致發(fā)射和場致電離理論分別解釋了變壓器油中負(fù)、正電荷的來源,建立了電荷運(yùn)動(dòng)模型,闡釋了電荷運(yùn)動(dòng)機(jī)制。
[Abstract]:The electric field characteristics and electric charge characteristics of the oil - paper insulation structure under the impact voltage are the key links to be considered in the transformer insulation design .

【作者單位】： 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華北電力大學(xué));中國電力科學(xué)研究院;
【分類號(hào)】：TM41
【正文快照】： 0引言變壓器是電力系統(tǒng)完成電能轉(zhuǎn)換和傳送的核心設(shè)備[1],其絕緣設(shè)計(jì)的有效性受到高度重視。沖擊電壓下變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)的電場特性和電荷特性是變壓器設(shè)計(jì)中所需考慮的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前是利用商業(yè)仿真軟件基于電容分壓原理對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)中沖擊電壓作用下的電場情況進(jìn)行分析計(jì)算,

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本文編號(hào)：1445021