温-频耦合效应对高频固态变压器绝缘局部放电特性的影响.pdfVIP

20 15 年 1 月 电 工 技 术 学 报 Vol.30 No. 2 第 30 卷第 2 期 TRAN SACTION S OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jan . 20 15 温-频耦合效应对高频固态变压器绝缘局部放 电特性的影响 1 2,3 2 3 4 4 韩帅 ,李庆民 ,刘伟杰 ,鲁旭 ,王高勇 ,魏晓光 1. 山东大学电气工程学院 济南 25006 1;2. 新能源电力系统国家重点实验室 华北电力大学 北京 102206;3. 高电压与电 兼容北京市重点实验室 华北电力大学 北京 102206;4 . 国网智能电网研究院 北京 102200 摘要 高频固态变压器的强温-频耦合效应会导致其绝缘过早失效，而局部放电是其失效的 主要原因之一。为研究温度和频率交互作用对高频绝缘系统局部放电特性的影响，建立了电 -热 联合实验平台，模拟了固态变压器聚酰亚胺绝缘在 30～160 ℃四个温度点和 10～50kHz 五个频 率点下的局部放电情况，阐明了典型局放特征参量随温度和频率的变化规律，并分析了其作用机 理。实验结果表明，随着温度升高，最大放电幅值、放电次数和平均放电幅值都呈上升趋势，而 频率则与这些特征量呈负相关，放电起始电压基本不随频率而改变。频变导致的空间电荷累积效 应对局放特征变化起主导作用，频率 -温度的协同作用改变了绝缘电导率以及电极 -绝缘系统的 切向电场分量，对局部放电发展具有显著影响。 键词：固态变压器;局部放电;温-频耦合效应;空间电荷; 电导率 中图分类号：TM855 Impacts of Coupled Temperature-Frequency Effects on Partial Discharge Characteristics of High Frequency Solid State Transformer Insulation 1 2,3 2 3 4 4 Han Shuai ,L i Qingmin ,L iu Weij ie ,L u X u , Wang Gaoy ong , Wei X iaog uang 1. Shandong University Jinan 25006 1 China;2. State Key Lab of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources,North China Electric Power University Beij ing 102206 China;3. Beij ing Key Lab of HV and EMC North China Electric Power University Beij ing 102206 China;4 . Smart Grid Research Institute of State-Grid Company Beij ing 102200 China Abstract Partial discharge(PD) is one of the main causes of the insulation failure in the high frequency solid state transformer(SST). A comprehensive therma