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期刊信息/Journal information
高电压技术
中国电力科学研究院　中国电机工程学会
高电压技术

中国电力科学研究院　中国电机工程学会

杨迎建

月刊

1003-6520

hve@sgepri.sgcc.com.cn

027-59835528

430074

湖北省武汉市珞瑜路143号武汉高压研究所

高电压技术/Journal High Voltage EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国内外唯一集中、全面地反映当前高电压技术领域科技信息的专业技术刊物，国内外公开发行，是国务院学位办审定的中文重要期刊、中文核心期刊，EI page one和《科技文献通报》收录期刊。本刊根据电力生产、建设、科研、教学需要提供导向性、实用性信息及技术措施，推广实用技术的成果，为我国科技发展、领导决策、促进生产发挥接口、载体和桥梁作用。本刊报道内容包括高压设备、输电线路、系统暂态、测试工程、电磁、城网供电、电力电子等及生态环保生物医疗等边缘、交叉学科。既有基础理论研究也有工程实践应用。本刊读者对象为电力系统生产、建设、运行、管理部门及相关产业科研、设计、制造单位的领导、科技人员、大专院校师生及其他相关工程技术人员。
正式出版
收录年代

    变压器电弧故障防爆燃技术现状与发展趋势

    周远翔李宇航赵义焜滕陈源...
    4273-4296页
    查看更多>>摘要：变压器是输电系统中最重要的设备之一,变压器油箱内电弧放电引起的压力上升极易导致油箱爆炸甚至引发大规模火灾事故,严重威胁电力系统的安全运行.为此从变压器状态监测、状态评价等方面总结了变压器故障预警技术的发展,介绍了变压器电弧故障快速清除的策略,从变压器电弧故障压力特征研究、变压器油箱优化设计、压力释放技术等方面阐述了变压器本体防爆技术的发展,并简要介绍了变压器火灾消防技术.另外,对比分析了现有变压器防爆燃技术的优势与不足,提出从预警、清除、防爆、消防等 4 个层级建立全面立体的变压器电弧故障爆燃防御体系,为变压器电弧防爆燃技术发展、保障输电系统安全可靠运行提供完整的思路.

    变压器电弧故障爆燃立体防御体系快速清除技术压力特性防爆设计消防系统

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    变压器绝缘缺陷放电发展特性及检测方法研究现状及展望

    汲胜昌赵德华贾云飞丘子诚...
    4297-4314页
    查看更多>>摘要：变压器爆燃事故的发生大多源于其内部绝缘缺陷的局部放电,并逐渐发展至火花放电和电弧放电,造成巨大的经济损失.研究内部放电信号特征及其快速检测方法对保障电力变压器安全可靠运行具有重要意义.国内外学者围绕变压器内部绝缘缺陷放电特性及检测方法开展了大量研究工作.为此从局部放电、火花放电和电弧放电 3 个阶段综述了相关研究成果,对不同放电发展阶段的脉冲电流、电磁波、声、光以及化学产物等理化特性进行了总结分析,同时概述了基于不同信号的检测方法和对检测设备的要求,并对比了不同检测方法的优缺点,最后提出了对于变压器绝缘缺陷放电发展检测的研究展望.该文对进一步深入研究油中放电信号特征提取、快速检测以及变压器主动保护技术具有指导意义.

    变压器放电阶段信号特性检测方法快速检测

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    变压器油中电弧放电故障检测及防爆综述

    刘凯樊立科聂广博焦世伯...
    4315-4328页
    查看更多>>摘要：变压器作为电力系统中的重要核心设备之一,其油箱内部易产生电弧故障,从而产生超压,致使油箱破裂,导致漏油,严重时引起爆炸甚至火灾,对电力系统的稳定运行造成严重威胁.该文针对变压器内部电弧故障从压力波特性、仿真模型、油中电弧检测方法以及防爆技术等方面进行回顾,首先对压力波特性、仿真模型以及压力波传播规律进行了综述,其中重点介绍了 4 种压力波仿真模型并对比其优缺点;其次,根据电弧故障检测难度大、破坏性强等特点归纳了油中电弧检测技术及标准;此外,分析探讨了变压器电弧故障的关键防爆技术.最后根据电弧故障以及防爆技术分析现有挑战,并在此基础上对未来发展趋势进行展望.

    变压器电弧故障压力波电弧检测防爆技术

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    特高压换流变用550 kV防爆燃间隙油中电弧转移熄弧性能试验研究

    李志兵李晓昂张然徐晓东...
    4329-4337页
    查看更多>>摘要：特高压换流变充油量大,内部短路故障时会产生高能油中电弧,出现大的机械冲击力并产生大量高温高压油气,容易导致油箱结构撕裂和爆炸起火.为此提出在换流变网侧并联SF6间隙,1 ms内导通并形成低阻气体电弧通道,快速转移熄灭高弧阻油中电弧的防爆燃技术方案,将传统故障清除时间缩短约80%.油中电弧转移受故障电弧特性的影响,但相关研究主要针对小电流的短油隙(＜50 mm),长距离高能油中电弧特性仍未阐明.该文等效模拟换流变网侧内部放电工况,设计了试验回路、试验方式、油中燃弧模拟装置和高精度试验测控系统,成功开展 6 种方式油中电弧转移熄弧试验,获得了油中电弧特性和间隙转移熄弧能力.试验中设计油隙长度为250～650 mm,覆盖换流变 500 kV和 750 kV网侧最小油隙长度,参考换流站短路电流水平设计试验电流为 20～50 kA、参考换流变保护出口时间设计间隙触发时延控制油中燃弧时间为 2～10 ms.6 次试验中间隙均能在 1 ms内转移熄灭油中电弧.试验结果分析表明,换流变网侧最小油隙起始弧压不低于 10 kV,随着油隙长度增加,单位长度弧压略微增加;在10～50 kA级短路电流下,油中弧压受电流幅值影响很小.该试验表明了间隙转移熄弧防爆燃的可行性和防爆燃间隙设计的有效性,为特高压换流变防爆燃提供了新的解决方案.

    油中电弧等离子体喷射SF6间隙电流转移燃弧特性

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    变压器绝缘故障发展规律及主动防御技术

    江长明郝震唐云鹏田洪迅...
    4338-4348页
    查看更多>>摘要：近年来变压器爆炸燃烧事故时有发生,而现有变压器差动保护等主保护均在绝缘击穿后被动防御,无法对变压器爆炸燃烧进行主动防御;放电信号可快速反映故障,但易受干扰,难以应用.针对这一问题,在变压器在线监测技术和继电保护技术的基础上,研究了基于变压器放电信号、在变压器绝缘击穿前保护跳闸的主动防御技术,提出了在高能量放电阶段进行跳闸的保护原理.进行了500 kV真型变压器放电试验、实验室等效模型放电试验及放电仿真研究,获得了以放电信号表征的变压器放电发展规律;在此基础上,构建了变压器主动防御技术体系,建立了"三信号、三参数、七模块"的主动防御策略,研制了主动防御装置,提出了主动防御装置阈值设置方法,并开展了系列试验检测和挂网运行.目前,挂网运行的17套装置均运行正常,验证了主动防御技术的正确性和主动防御装置的可靠性.

    变压器爆炸燃烧主动防御技术真型变压器试验放电过程主动防御策略

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    变压器油中脉冲电弧放电压力波的产生过程研究

    李元王亚桢施沛澍袁磊...
    4349-4357页
    查看更多>>摘要：油中电弧产生的陡强压力波是导致变压器燃爆事故的直接原因,研究变压器油中压力波的产生过程与传播特性对增强变压器防灾御灾能力具有重要意义.为此采用油中脉冲电弧放电法产生压力波,极大减弱工频电弧中持续产气、重燃对压力波基本过程观测的干扰,搭建了油中脉冲放电压力波光-电联合诊断平台,实验采集电压、电流和压力时序信号以及动态纹影图像,研究油中电弧放电压力波的产生过程.实验结果表明,油中压力波的产生可分为电弧膨胀和气泡脉动 2 个阶段:电弧通道迅速膨胀并压缩油介质,产生一系列激波,继而叠加形成高频一次压力波;放电过程中产生的气泡经历多个膨胀和坍缩循环,溃散时形成二次压力波,其压强更高、频率更低.增大电极间距,一次压力波由球面波转变为沿电极方向的柱面波,而二次压力波会因多点产生的压力波相互叠加,其波前厚度显著增大.实验数据拟合得到油中压力波衰减系数为1.2～1.4,显著高于水中的衰减系数.

    变压器油脉冲电弧放电压力波产压机理传播特性

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    变压器防爆油箱用多孔材料防爆增强设计与力学性能分析

    黎铭方斌汪可赵义焜...
    4358-4366页
    查看更多>>摘要：变压器内部电弧故障可能造成变压器油箱箱体及内部构件严重破坏,为了满足变压器的高故障能量需求,通过布置多孔材料来增强变压器油箱的抗爆性能.分别在低速冲击和高速冲击下,探讨了 3种多孔材料的力学特性,对比3种胞元结构在油箱中对爆炸载荷的吸能和抗爆特性,分析了应用在防爆油箱的多孔材料最优胞元结构.研究发现:正-内凹六边形多孔材料能够有效抵御变压器油箱内部爆炸产生的第1个冲击波峰值;而菱形折纸型多孔材料能够在后续爆炸冲击波的作用下持续被压缩,进而减轻变压器油箱泄压阀的工作压力.通过低速压缩试验和落锤冲击试验,验证了该研究结论的合理性.

    防爆油箱多孔材料防爆增强设计力学性能分析高速冲击

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    流动变压器油中金属微粒分布规律及其对击穿电压的影响机制

    高晨洋潘成姚雨杭于梦悦...
    4367-4376页
    查看更多>>摘要：作为对变压器液相绝缘危害最严重的污染杂质,金属微粒若在油间隙内部发生聚集,由于其强导电性,会大大缩短油隙的绝缘有效距离,甚至在外加电场的持续作用下引发绝缘击穿.为此构建了流动油中金属微粒分布与击穿特性测试平台,开展了交流电压下流动变压器油中金属微粒的分布规律与击穿特性试验,结合仿真,讨论了金属微粒分布特征对绝缘油击穿电压的影响机制,试验结果表明:一旦变压器油开始流动,微粒将难以在高场强区域聚集.随着电场场强的提升,微粒的聚集浓度增大.随着预压场强的增加,击穿电压的 Weibull 分布曲线均向左移动,其中位于低流速区的曲线偏移更为显著.仿真得到金属微粒在电极间的聚集情况,进一步分析了微粒在电极间的受力情况,理清了金属微粒聚集特性对击穿特性的影响机制.

    流动变压器油交流电压金属微粒聚集特性击穿特性

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    大功率高频变压器关键技术与发展趋势

    傅明利王威望赵小军崔彬...
    4377-4387页
    查看更多>>摘要：大功率高频变压器是固态变压器的核心部件,在未来新能源并网、海上风电、中压配网、轨道交通和数据中心供电中需求广泛.该文综述了大功率高频变压器研究的关键问题与发展趋势,论述了大功率高频铁芯的材料、损耗、结构设计与制造现状,分析了绕组材料与结构设计,指出了大功率高频铁芯与绕组的关键问题.同时讨论了高频高压绝缘与散热问题,分析了绝缘失效、可靠性与散热设计中的矛盾问题.最后阐述了大功率高频变压器在设计、测试与应用等方面研究现状,讨论了其高效高功率密度设计方法,深入分析了大功率高频变压器在效率、绝缘以及温升等性能测试方面存在的关键问题.

    高频变压器大功率固态变压器铁芯绝缘散热设计可靠性

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    高功率密度中高频变压器绝缘与散热研究进展与展望

    王威望罗宇靖关子凌李盛涛...
    4388-4406页
    查看更多>>摘要：围绕大容量电力电子变压器的发展需求,针对其中关键部件"高功率密度中高频变压器"的绝缘与散热研究进行综述分析.高功率密度对固体绝缘与散热性能提出新的挑战.首先,论述了高功率密度中高频变压器设计与应用时绝缘和散热的矛盾.其次,主要论述了高频绝缘失效的研究进展,包括绝缘击穿、局部放电、沿面放电、电树枝劣化等特性.然后,分析了目前高频绝缘的失效机理研究,包括热击穿、空间电荷效应、高频电导与自由体积效应.最后,论述了高频绝缘寿命的研究,分析了频率、温度、电压变化率 du/dt 等对绝缘耐电晕寿命的影响以及寿命模型.基于研究进展,提出了高频绝缘与散热的研究展望.该文综述研究对大容量电力电子变压器的设计与应用具有重要意义.

    中高频变压器绝缘散热击穿局部放电空间电荷绝缘寿命

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