油绝缘的水分影响和无变压UPS

变压器内水分的动态特性。变压器内部的水分有两种存在状态，一种是受束缚的，一种是自由的。溶解于油中的水分可以随油流动而运动，称之为自由水。物理性吸附于固体绝缘和金属表面的水分，可以承随溶解到油中成为自由水，称之为准自由水。

纸绝缘中准自由水含量以%计，而油中自由水以PPM计。准自由水的含量比自由水要大。例如，设纸绝缘与油的比例为1比10，当纸绝缘中准自由水为0.5%，油中自由水为10mg/L，准自由水比自由水就要多50倍。油中自由水的含量随温度的升高而增加，纸中准自由水的含量则随温度的升高而下降。变压器在运行中纸绝缘和油中的水分不停地在进行交换。

变压器在运行中油在不停地循环，变压器内的电场和温度场是不均匀的。在高电场处和低温处容易集积水分。因此随着变压器运行时间的延伸，水分在绝缘上的分布越来越不均匀，以致形成水分的局部集积。水分局部集积的程度首先与含水量有关，对于既定的含水量，则取决于水分的吸引力和扩散力的较量。温度对水分的集积有驱散作用，而电场强度、纸纤维的极性对水分有显著的吸引力。所以，对于自由水和准自由水含量高的变压器，水分可能在高电场区域局部集积到足以引起绝缘事故的程度。

发电机转子一点接地保护用于反应发电机转子回路一点接地故障，保护采用乒乓式切换原理，轮流采样转子回路正、负极对地电压，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻和接地位置。保护经延时2秒动作于信号。发电机对称过负荷保护，保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限部分经时限5秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受过负荷电流的能力确定，动作于解列。保护装置能反应发电机定子的热积累过程。发电机负序过负荷保护，保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器不平衡的电流值整定，经时限3秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于解列灭磁。

无变压器UPS设计的实现，是因为采用了IGBT整流器。由于采用了PWM控制技术，可以使整流器产生升压输出，不同的PWM控制方法将获得不同的输出直流电压。目前常用的控制算法有正弦波PWM和空间矢量PWM。适当的直流高压通过逆变器可以直接输出380V交流电压，而不再需要变压器升压。

无变压器设计的IGBT整流器在10%～100%的负载范围内保持了高功率因数和低输入谐波，它与发电机高度兼容，从而避免了发电机选择的超容量要求。IGBT整流器的优秀输入特性在整个输入电压工作范围内都保持不变。无变压器设计的UPS中IGBT的开关频率越高，所使用的滤波器电感越小，响应时间越快，波形越好。目前IGBT的开关频率已经达到10kHz以上。无需输出变压器，通过新型的4桥臂逆变器而产生输出中线和三相电压。UPS在线工作时整流输入只需要三个相线，但旁路工作时中线必须连接。在传统的UPS结构中，通常用△/Y变压器来产生输出中线。