GIS三工位开关典型机械缺陷的特征量差异分析及辨识方法

近年来气体绝缘金属封闭开关(gas insulated switchgear,GIS)三工位开关行程不到位机械缺陷导致的设备运行故障案例频发,为提升GIS三工位开关行程不到位机械缺陷检测及运维水平,首先采用126kV全真型三工位开关试验平台设置机构卡涩、传动失耦和电机堵转三种典型机械缺陷,试验获得正常状态和3种典型机械缺陷情况下三工位开关分合闸动作过程中的电机电流、角位移行程和振动信号;然后,开展3种典型缺陷情况下“电流-机械”特征参量的提取及差异分析;最后,采用随机森林算法研究构建GIS三工位开关典型机械缺陷诊断模型,并验证其有效性。结果表明:单一的电机电流、角位移行程或振动信号图谱特性无法有效区分不同类型的机械缺陷,而采用“电流-机械”融合特征参量对3种典型机械缺陷的区分效果显著,基于“电流-机械”融合特征参量构建的GIS三工位开关机械缺陷随机森林诊断模型实现了对机构卡涩、传动失耦和电机堵转3种机械缺陷可靠诊断,为工程实际提升GIS三工位开关安全运行水平提供了技术参考。

环网柜中隔离接地三工位开关布置方式

针对当前环保型环网柜(包括环保气体绝缘环网柜、固体绝缘环网柜)中主开关(真空断路器、真空负荷开关)与隔离接地三工位开关这2种布置方式的差异和争论,依据相关电力安全工作规程和产品标准论证了2种布置方式的差异和优缺点,得出了2种方式都满足现行规程和标准的要求,给出了明确的结论。

三工位开关操作机构手动操作的设计

三工位开关是用于接通、隔离、接地的电气设备,操作机构是它的核心部件。原有电动操作机构不能满足工程要求,设计了一种既可手动又可电动的操作机构,大大提高了三工位开关分、合闸的可靠性,并且操作方便简单,已代替原电动机构在工程中广泛应用,取得了良好的经济效益和社会效益。

可编程器件在三工位开关控制器中的应用

三工位开关是一种同时具有接地和隔离作用的装置,在计算机控制的输配电系统中有着较为广泛的应用。介绍了一种利用模拟可编程器件和数字可编程器件设计三工位开关控制器的方案,并给出了具体的电路图和程序代码。首先分析了三工位开关的3个工作位置的相互关系,给出了表示三工位间的状态转换关系的真值表,然后介绍了根据所给真值表设计的VHDL语言程序。在介绍的方案中,信号输入回路采用了模拟可编程器件ispAC10,核心部分采用了ispLSI1016数字可编程器件,实现了就地/远方控制等多种功能。该方案设计的控制器具有使用元件少、抗干扰性能好、可扩充性强的特点。

三工位开关操作机构用离合器的设计

三工位开关是用于接通、隔离和接地的电气设备,操作机构是它的核心部件。具有既可轻松手动操作又可方便电动操作的功能是用户共同需求的,将从机械结构式离合器装置的设计与直流电机自带离合器装置的选用方面介绍2种不同的设计思路。

一种新型三工位开关机构的设计

介绍了三工位开关的机械传动方式,分析了将摆动滚子从动件圆柱凸轮应用到三工位开关中的可行性,并提出了圆柱凸轮的摆线方程。利用PROE进行了实体建模,并提出了圆柱凸轮的加工方案,通过实例验证了摆动滚子从动件圆柱凸轮在三工位机构中可行性。

三工位开关电动操作机构研究

结合三工位操作机构的功能需求,分析总结了三工位电动操作机构应用过程中需要解决的一些问题。针对这些技术问题,介绍了一套功能完善、结构紧凑、操作简便和安全可靠的三工位开关电动操作机构。该机构已在工程上广泛应用。

35kV GIS三工位开关拒动故障原因分析

本文对35k VGIS三工位开关故障进行了深入的分析,结合可能造成三工位开关拒动的原因,提出了相应的解决办法和一些建议,为35kV GIS开关柜在轨道交通行业中安全、稳定运行提供依据。

40.5 kV环保型充气柜三工位开关绝缘结构优化设计

本研究利用有限元分析软件对初步设计的40.5kV环保型充气柜三工位开关进行数值仿真,分析电场较为集中的位置和场强数值大的原因,根据数值仿真结果对三工位开关的触头结构形式和支撑绝缘子的外形结构进行了优化,优化后的电场结果符合理论判据的要求,并且优化后三工位开关顺利通过绝缘试验。

浅谈一二次融合成套环网箱-环保气体的三工位开关布置方案及其技术分析

针对一二次融合成套环网箱-环保气体的三工位开关布置方案进行阐述。在分析不同布置方案优缺点的同时,对一二次融合成套环网箱-环保气体在线路侧三工位开关布置方案所面临的问题提出相应的解决思路。

基于PLC和传感器技术的C-GIS三工位开关控制方案的研究

本文以ABB UX2TE型三工位开关为列,简述其工作原理,介绍了利用PLC和传感器技术对三工位开关进行控制的方案。

高压GIS用三工位隔离接地开关的结构类型

文中介绍了72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)常用的3种结构类型的三工位隔离接地开关:双导电杆连杆传动的三工位隔离接地开关、滚珠丝杠传动的三工位隔离接地开关、齿轮齿条传动的三工位隔离接地开关。这3种三工位隔离接地开关有别于传统的旋转闸刀式结构,都是属于国内外主流的动触头直动插入式结构。通过对这3种三工位隔离接地开关结构、滑动电联接形式以及运动形式的阐述,分析了各种结构的优势,为GIS核心模块部件的改进和优化设计提供技术指导。

12 kV环保充气柜用三工位隔离开关操作机构的研发

内充干燥空气的环保充气柜,绿色环保,是近几年的发展趋势之一。三工位隔离开关是该环保充气柜中的主要核心元件之一。为确保开关柜断电与接通的可靠运行,三工位隔离开关的可靠到位至关重要。文中针对环保充气柜,从机构传动和联锁装置两方面出发,通过增加双操作轴及相关联锁的方法,设计了一种12 kV环保充气柜用三工位隔离开关操作机构,实现隔离开关的隔离、导通和接地三个工位的灵活切换。该装置操作可靠、安全性高,并已广泛应用于XGNA-12型环保充气柜。

双凸轮组合定位的三工位隔离开关电动操作机构研究

针对三工位隔离开关电动操作时需要准确定位的问题,文中提出了一种双凸轮组合定位结构的方案。对此定位原理进行了理论分析,并给出样机试验结果。试验结果证明:该方案结构简单,装配后无需调节即可达到±0.25圈(在配用的产品中约±1 mm)的定位精度。该方案能够实现三工位隔离开关电动操作的准确定位,并已在工程中得到广泛应用。

GIS用三工位隔离开关操作机构研究

针对三工位隔离开关结构复杂、占用空间大,位置定位不准确、要达到定位精度需要后期调节的问题,文中提出了一种圆柱分度凸轮结构的定位方案。圆柱分度凸轮机构具有结构简单、定位精度高、分度数多等优点,恰能满足三工位隔离开关操作机构的设计需求。文中首先对现有三工位隔离开关机构定位原理进行分析对比,指出其存在的问题。其次对圆柱分度凸轮结构定位原理进行了理论分析并进行样机设计,然后给出样机试验结果。试验结果证明,该方案结构简单,占用空间小,装配后无需调节即可达到所需的定位精度。能够实现三工位隔离开关电动操作的准确定位,满足了气体绝缘金属封闭开关设备的小型化及高可靠性的要求。并已在工程中得到广泛的应用。

一起220kV GIS三工位隔离开关故障原因分析

某220 kV变电站220 kV GIS设备进行回路电阻测试试验时,三工位隔离开关的A相接地开关无法合闸,经现场排查为A相传动齿轮箱故障所致。将A相传动齿轮箱进行解体检查,发现箱内的换向锥形齿轮轴发生断裂。利用理化分析手段对锥形齿轮轴的断裂原因进行了试验分析,结果表明,传动齿轮箱盖板密封圈不配套致使箱内进水,造成齿轮轴传动部位锈蚀卡涩;同时,承担换向及承载的锥形齿轮轴键槽机加工及热处理不规范,使得键槽根部未有效圆角过渡的应力集中部位在操动机构反复动作形成的循环载荷及锈蚀卡涩产生的大的应力作用下产生疲劳开裂引发的整体断裂,致使无法传递载荷,进而导致传动齿轮箱及操动机构的故障。

不完全齿轮定位的三工位隔离开关操作机构研究

文中提出了一种不完全齿轮间歇结构的定位方案,解决了三工位隔离开关传动级数多、位置定位不准确、定位精度易受零件加工精度及装配精度的影响、机构整体占用空间大的问题。其结果具有新颖性和实用性。文中首先对此定位原理进行了理论分析设计,然后给出样机试验结果。试验结果证明,该方案结构简单,传动级数少,占用空间小,装配后无需调节即可达到所需的定位精度。能够实现三工位隔离开关电动操作的准确定位,并已在工程中得到广泛的应用。

基于MSP430的三工位隔离开关控制器的研制

三工位隔离开关是一种同时具有接地和隔离作用的装置,在柜式气体绝缘金属封闭开关设备C-GIS(Cubicle Gas Insulated metal-enclosed Switchgear)中应用较为广泛。提出利用TIMSP430F149设计三工位隔离开关控制器的方案。在确定控制器功能要求的基础上,对控制器硬件、软件进行了设计,给出了硬件原理框图及软件系统流程图、主程序。该控制器经电磁兼容试验、功能检验试验,证明能完成现场使用所要求的各项电气功能,并已配套应用于新开发的40.5 kV C-GIS开关柜上。结果表明,该控制器功能完备,具有结构紧凑、技术先进、抗干扰能力强、操作方便等特点。

可视化三工位隔离接地一体化装置替代可视化接地装置的应用探讨

[目的]隔离开关是轨道交通牵引供电系统中的关键设备,随着智能化开关设备技术的发展和接触网智能运维管理需求的不断提升,需对接触网开关设备整体的智能化、可视化进行研究分析。[方法]介绍了可视化接地技术的应用现状,以及二隔离接地一体化的必要性;介绍了可视化三工位隔离接地一体化装置的原理及其功能特点,并进行其优势分析。以南宁轨道交通3号线挂网试运行为例,验证了可视化三工位隔离接地一体化装置的功能和性能。[结果及结论]融合了隔离开关和可视化接地装置的可视化三工位隔离接地一体化装置,具备快装式自锁三工位开关、程序化控制、全面可视化、网络拓扑安全连锁、故障自诊断等功能特点,可以实现接触网停送电和接地操作的整体可视化、智能化。与仅加装可视化接地装置的应用模式相比,所提出的三工位模式具有更齐全、安全、高效、智能、经济等优点,是一种切实可行的接触网开关设备智能化解决方案。

高压开关柜隔离接地三工位操作装置设计研究

针对现有隔离接地三工位操作装置的隔离和接地部分操作复杂、传动结构复杂、零件多、成本高等问题,设计了一种高压柜隔离接地三工位操作装置。该装置高压柜母线的隔离、接地和接通状态能够连续操作切换,解决了误操作问题,通过使用软轴接地传动模块,简化了传动结构从而降低了生产成本,经实际工程项目应用,获得了较好的经济效益。