【摘要】：換流變壓器內(nèi)部油紙絕緣結(jié)構(gòu)承受的電壓波形包含交流電壓、直流電壓分量以及大量諧波電壓分量,其繞組油紙絕緣電場(chǎng)分布與普通電力變壓器相比具有顯著差異。諧波分量的存在嚴(yán)重威脅繞組油紙絕緣的絕緣特性。目前關(guān)于其繞組油紙絕緣的研究沒有關(guān)注諧波分量的作用,缺乏相應(yīng)的特性研究,本文針對(duì)換流變壓器繞組油紙絕緣開展了存在諧波分量情況下沿面放電特性、短時(shí)電壓耐受特性以及多變量失效模型的研究。論文主要內(nèi)容如下:(1)開展了存在諧波電壓下油紙絕緣沿面放電特性試驗(yàn)研究,獲取了不同諧波含量及相位下油紙絕緣的沿面放電試驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,揭示了諧波含量、次數(shù)及相位對(duì)油紙絕緣沿面放電的影響規(guī)律。結(jié)果表明,諧波含量對(duì)油紙沿面放電起始放電電壓影響較小,但是諧波含量會(huì)嚴(yán)重影響油紙絕緣沿面放電最大放電量及重復(fù)率,諧波相位嚴(yán)重影響油紙絕緣沿面放電圖譜位置。諧波電壓分量的存在會(huì)使得油紙絕緣沿面放電更為劇烈。(2)對(duì)油紙絕緣模型的短時(shí)電壓耐受特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,獲得了不同試驗(yàn)電壓波形下油紙絕緣擊穿電壓試驗(yàn)數(shù)據(jù),與理論模型的分析結(jié)果相互印證。試驗(yàn)結(jié)果表明,諧波含量對(duì)油紙絕緣擊穿電壓具有顯著影響,諧波含量的增加導(dǎo)致油紙絕緣擊穿電壓顯著下降,而諧波相位對(duì)油紙絕緣擊穿電壓影響不大。(3)研究了在諧波電壓分量下油紙絕緣的電老化試驗(yàn)特性。通過試驗(yàn),獲得了不同試驗(yàn)電壓波形下的油紙絕緣失效時(shí)間及擊穿電壓,并利用威布爾分布函數(shù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。結(jié)果表明,油紙絕緣失效數(shù)據(jù)服從威布爾分布,油紙絕緣電壓耐受能力隨著諧波含量的升高顯著降低,耐壓時(shí)間越久諧波因素的影響越顯著,主要是由于諧波分量使沿面局部放電更為劇烈,導(dǎo)致油紙絕緣壽命嚴(yán)重縮短。(4)建立了考慮諧波含量及電場(chǎng)強(qiáng)度的油紙絕緣多變量Weibull失效模型。采用多元回歸分析方法計(jì)算失效模型參數(shù),得出計(jì)及電場(chǎng)強(qiáng)度、諧波含量與油紙絕緣失效時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系。利用兩種假設(shè)檢驗(yàn)方法對(duì)該模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了檢驗(yàn),結(jié)果表明該模型能夠?qū)τ图埥^緣的電老化壽命進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。
【圖文】：

用仿真軟件對(duì)±800kV 換流變壓器的閥側(cè)電壓波形進(jìn)行仿真分析，交直流電壓之外，還含有大量的諧波電壓分量[9]，尤其是 3、5 及 量，均在 0-50%之內(nèi)，即使諧波含量較小為百分之幾，但是由于直流較高，其諧波含量也會(huì)高達(dá)幾十千伏左右，諧波電壓含量的存在不針對(duì)換流變壓的研究并沒有考慮到諧波電壓分量的影響。此，針對(duì)諧波電壓分量作用下?lián)Q流變壓器油紙絕緣沿面局部放電特耐受特性及絕緣失效開展研究，揭示諧波電壓分量在換流變壓器油失效特性方面的負(fù)面作用，可以有效解決換流變壓器絕緣故障診斷問題，對(duì)換流變壓器絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面提供技術(shù)及數(shù)據(jù)支持。同換流變壓器絕緣故障率，提高其運(yùn)行可靠性。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀直流輸電工程中，為了將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，直接將晶閘管相連[10]，其中雙橋 12 脈動(dòng)換流變壓器的原理圖如下所示。

圖 1.2 實(shí)測(cè)換流變壓器上電壓波形Fig.1.2 Measured voltage waveform of converter transformer1 油紙絕緣沿面局部放電特性研究現(xiàn)狀目前對(duì)換流變壓器波形實(shí)測(cè)及仿真驗(yàn)證可以發(fā)現(xiàn)其承受多種復(fù)雜電壓的，，其中主要成分是交流、直流電壓，其他成分中含有大量的諧波電壓分十分缺乏復(fù)雜電壓下的沿面局部放電特性方面研究，采用的電壓波形僅、直流電壓的作用，并沒有考慮諧波分量的作用。當(dāng)沿面放電發(fā)生后，分布受交流分量影響大，相位分布與純交流電壓下局部放電相位特征相電極模型下沿面局部放電起始電壓與電壓類型、交直流復(fù)合電壓各分量無明顯關(guān)系，直流電壓分量只是為各相位發(fā)生放電提供了基礎(chǔ)，而交流了電相位分布[13-15]。目前，國內(nèi)外主要總結(jié)了交直流復(fù)合電壓下油紙放局部放電脈沖特征規(guī)律，并分析了其放電機(jī)理，對(duì)其做了大量的仿真和。研究結(jié)果顯示，交直流復(fù)合電壓下的油紙絕緣放電與交流和直流下局比，其放電特點(diǎn)明顯不同。國外方面，文獻(xiàn)[18-20]開展了直流電壓下對(duì)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM855

【參考文獻(xiàn)】

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2 梁志峰;董昱;張智剛;;2006—2012年國家電網(wǎng)公司直流輸電系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)統(tǒng)計(jì)分析[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年06期

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本文編號(hào)：2626844