考虑温湿度影响的空气绝缘开关柜局部放电分解组分仿真与实验研究

为探究温度和湿度对空气局部放电时特征组分生成特性的影响,文中仿真计算了不同温度和湿度条件下空气分解反应中可能出现的组分以及生成规律,并搭建了温湿度可控的空气局部放电分解实验平台研究了3种不同典型缺陷下空气局放分解特性随温湿度的变化规律。仿真和实验结果表明,空气局部放电生成的主要组分有NO_(2)、O_(3)和CO,3种组分的含量随温湿度条件的变化均存在明显的差异,不同类型缺陷下的局部放电分解组分受温湿度的影响不同。研究结果可为基于分解组分分析的局部放电缺陷检测提供参考。

基于比例失效模型的开关柜电缆接头状态评估

电缆接头是开关柜内的薄弱环节,为保证开关柜的稳定运行,需要对电缆接头状态进行准确评估。结合开关柜内电缆接头的实际运行特点,有必要考虑开关柜负载率对电缆接头状态的影响。因此,提出了一种基于比例失效模型的电缆接头状态评估方法。首先利用开关柜电缆接头的历史故障数据和温度数据,并结合开关柜的负载率构建比例失效函数。然后基于比例失效函数定义决策量和告警阈值函数,其中决策量表示电缆接头的综合运行状态,告警阈值函数由电缆接头处于损耗故障期且状态协变量均为危险值时确定;当电缆接头状态决策量的值大于其告警阈值函数值时,此时对电缆接头进行状态告警,并实施检修。最后由仿真分析结果,评估模型判断的结果与实际观测的现象一致,验证了该评估方法的有效性。

高压开关柜手车安全移位装置设计与试验

目前在变电所中,高压开关柜手车转修过程都是采用人工进行作业,但高压开关柜手车重心偏高、偏前,存在倾倒的危险,极易造成设备损坏甚至威胁人身安全,而且人工作业成本高,安全系数低。因此,设计了一款移位装置,使得开关柜手车能通过设置的固定斜面轨道依附在移位装置上,凭借移位装置得到稳定的牵引力、强大的支撑力,平稳移出落地,完成整个移位作业。该装置降低了运维人员劳动强度,保障了人身安全和提高了工作效率。

基于深度学习的配电网开关柜电晕放电检测设计

在配电网运行过程中,电晕放电量过大导致间隙击穿,开关柜输出电量信号出现过度电离,降低了运行稳定性。为此,提出基于深度学习的配电网开关柜电晕放电检测方法。利用与电晕信号相关的深度学习识别模型,定义单调非递增函数,并以此为基础,计算信号取样值,实现深度学习下的配电网开关柜电晕信号取样。确定电晕信号串表达式,根据开关柜脉冲求解结果,完成实时放电检测。实验结果表明,所提方法可将电晕放电量最大值控制在100 pC以下,能够避免开关柜输出电量信号出现过度电离的情况。

基于I-GWO改进RF的开关柜状态诊断算法

针对当前大规模同类开关柜设备评价效率低、误报率高的问题,提出了一种基于优化灰狼算子(I-GWO)改进随机森林(RF)的智能诊断模型。首先,构建了同类开关柜设备状态评价指标体系;然后,采用优化灰狼算子对随机森林模型的关键参数进行寻优,并利用佳点集理论对优化灰狼算子的初始种群进行优化;最后,为实现降维分析,采用Pearson分析法进行特征的相关性分析及优选。案例分析表明,本文提出的模型可实现开关柜状态的智能高效诊断,准确率和召回率均较高,优于传统的机器学习算法。

变电检修中开关柜在线监测技术研究

开关柜在电力系统中扮演着关键角色,其稳定性和安全性直接关系到电力供应的可靠性。随着电力系统规模的扩展和运行负荷的增加,传统的定期检修模式难以满足现代电力系统的需求。在线监测技术在变电检修中的应用,使得对开关柜的状态监测从间歇性检修向实时监控转变。本文深入探讨了开关柜在线监测技术的核心,包括温度、局部放电、电流、电压和振动等关键参数的监测方法。同时,分析了传感器布置、数据传输、故障诊断算法等优化策略,提出了智能化、系统化的应用方案。研究结果显示,在线监测技术能够及时预警故障风险,提高维护效率,为电力系统的安全运行提供了重要支撑。

真空断路器在开关柜中的应用及其机电开发研究

开关柜在电网中起着关键的控制和保护作用,而真空断路器作为其内部的关键组件,其性能直接影响到整个电网系统的安全和稳定。针对真空断路器在开关柜中的应用,本研究进行了深入辨析,包括其设计标准,应用环境以及机械系统等方面的内容。并且在此基础上,利用现代机电技术, 对真空断路器的开发和改进进行了系列研究。研究发现,真空断路器作为开关柜中的重要组成部分,具有出色的机械寿命,冲击负载小,线路短路电流保护及机械寿命等方面的优点。同时,利用机电技术对真空断路器结构改进及性能进一步提升,使其遥控功能、智能化程度及更高的短路电流保护性能得到显著增强,提供了切实可行的方法来提高现代电力系统的安全稳定运作。以上研究对真空断路器的设计与制造,以及其在电力系统中的应用具有重要的理论价值与实际意义。

高压开关柜设备局部放电监测

本文使用了分布在开关柜中的多个传感器,对高压变电站和其他设备进行局部放电(PD)连续监测进行研究,允许额外的噪声降低和PD活动源的定位。考虑到局部放电活动的不稳定且高度依赖于环境条件,分析了连续局部放电监测与周期性局部放电测量的重要性。通过提供实地经验的案例研究得出,设备中的负周期性局部放电测试会导致错误的报警。通信和计算的进步使远程监测和连续监测成为有效的组合,有助于实现局部放电诊断,从而减轻电力公司复杂PD诊断的数据分析负担,该组合可以实时地检测和分析警报,还可以检测被忽视的缺陷前条件,以避免严重故障,远程数据收集安全可靠,专家随时可用,并为客户提供了对累积数据的简便访问方式。

母排热缩套管对开关柜电场分布的影响分析

高压开关柜拼柜时母排需穿过穿墙套管进行安装,母排的安装位置、与穿墙套管的间隙对电场分布均有影响,而不同的热缩套管厚度会影响母排与穿墙套管间的空气间隙。鉴于此,通过仿真分析母排位置、母排热缩套管厚度对电场的影响,再通过试验分析进行验证。结果表明,当铜件与穿墙套管距离较大时,热缩套管厚度对最大场强值无明显影响;当铜件与穿墙套管距离较小时,热缩套管越厚,最大场强值越大。

开关柜灭火装置及其控制系统的设计

高压开关柜作为变电站、电厂及配电站房的关键设备,凭借其体积小、密封性好、高负荷承载能力及运行稳定等特性,成为101kV变配电系统的核心组件,其安全可靠性对保障用户正常用电至关重要。然而,配电网线路因重载、雷击或短路等问题可能导致电缆过热、老化及绝缘损坏,进而引发火灾风险。本文依据开关柜的结构特性,探索一种创新的气溶胶灭火装置及其综合控制系统,旨在通过辅助灭火手段,有效减少开关柜火灾带来的损失。

基于脉冲电流法的高压开关柜绝缘诊断装置研制应用

高压开关柜的绝缘性能直接影响电力系统的安全稳定运行。针对绝缘故障诊断的难题,文章提出了一种基于脉冲电流法的新型诊断技术,结合熵权法、层次分析法和神经网络算法,实现了对开关柜运行状态的智能评估和深度分析。通过设计并行优化的经验模态分解(EEMD)算法与ODPS扩展MapReduce模型,显著提升了局部放电信号特征的提取精度和处理效率。实验结果表明,该技术能够在不同故障场景下准确识别绝缘状态并预测故障发展趋势,为电力系统的智能化运维提供了强有力的技术支持,具有广泛的应用前景。

新型变电站高压开关柜漏电火灾在线监测算法

新型变电站高压开关柜漏电火灾在线监测算法在监测的过程中存在漏电数据收集失误现象,火灾信息评估的完整程度较低,在监测的同时需调整算法机制,导致预警不及时,监测的精度较低。针对该问题,对新型变电站高压开关柜漏电火灾进行在线监测,首先针对开关柜漏电情况收集漏电数据,根据剩余电流判断漏电信息,及时捕捉精准的漏电区域数据,利用D-S证据理论融合算法对获取的漏电数据发生火灾的情况进行在线监测,构建识别框架并提取相似函数,判断达到火灾时的温度阈值,完成整体监测研究。根据分析的结果可知,该在线监测方法具有较强的监测及预警精度,在相同的条件下,火灾信号温度采集差值为1℃,系统整体虚警率为0.001%,剩余电流为310 mA,能够有效监测漏电信息及火灾发生情况,表明该方法具有较强的监测能力。

海上油气田低压开关柜资料标准化应用研究

低压成套开关设备和控制设备简称低压开关柜,是控制和保护海上设施电力系统稳定运行的重要设备之一。海上油气田平台工艺/生产设备流程复杂、种类繁多,在开发工程设计中往往配电设备资料送审流程线冗长且耗电功率存在变化,造成低压开关柜内部主要元器件选型工作量大、重复性高、资料锁定时间点晚。本文针对在海上油气田工程实践中低压开关柜标准化设计思路不足,配电设备功率变化造成材料变更等问题,提出了标准化应用的解决措施和实施方案。通过对低压开关柜进行资料标准化应用研究来提高设计效率,减少个体差错率,为海上油气田工程设计提供新的思路和方法。

基于专家知识与监测数据联合驱动的高压开关柜状态评估

高压开关柜(HVS)作为电力系统的关键设备,对其工作状况进行有效评估可以保障电力系统的安全稳定运行。在工程实践中,由于高压开关柜长期服役于潮湿、高温等恶劣环境下,不可避免的传感器失效或人为因素会导致其设备状态数据存在随机缺失的现象,从而破坏了数据的完整性和可用性,使得对数据质量要求较高的数据驱动方法难以直接用于解决高压开关柜状态评估的问题。为了解决上述问题,研究了一种基于专家知识和监测数据联合驱动的高压开关柜状态评估方法。首先,对高压开关柜系统的内部构成进行了深入分析,并根据区域中设备的功能不同将其分为电缆室、母线室和断路器室三大区域。其次,进一步分析了系统状态、各区域状态及其关键部件状态两两之间的因果关系,从而建立了适用于高压开关柜状态评估的三层贝叶斯网络(BN)拓扑结构。然后,引入专家领域知识设计了适用于高压开关柜系统的3种约束罚函数,并通过求解带有约束的优化问题,改善了不完整数据集下的贝叶斯网络参数估计性能,进而实现了对高压开关柜系统状态的精确评估。最后,在自主设计的10 kV高压开关柜样机上开展了对比验证实验,结果表明,相比于支持向量机(SVM)方法和反向传播(BP)神经网络方法,本文所提方法在状态评估精度上更具优势。

变电站10kV中置式开关柜快速维修装置的研制

变电站10kV中置式开关柜断路器发生辅助触点、弹簧储能电机、部分二次回路、本体底盘故障时,必须将断路器拖出柜外并抬高或者翻转,才能进行维修,维修工作难度大,存在不安全因素。对此,研制了变电站10kV中置式开关柜快速维修装置。介绍了快速维修装置的材料、设计加工和安装调试。应用快速维修装置,可以降低劳动强度,避免不安全情况,缩短故障检修维修工作时间,确保正常电网检修和事故抢修的顺利进行。

港口高压开关柜局部放电信号自适应小波去噪方法

为了有效抑制港口高压开关柜局部放电实测信号中存在的白噪声,文中提出一种基于小波的自适应阈值去噪算法。首先对小波阈值去噪算法中的阈值选取及阈值函数进行优化,通过添加变量增加算法的适用性和灵活性,并使用改进后的粒子群算法(SPSO)对添加的变量进行最优值求解从而实现小波分解层数、小波阈值和阈值函数的自适应选取;其次对仿真信号与实测信号进行去噪。结果表明:与传统软、硬阈值函数去噪相比,使用文中所提算法去噪后的信号信噪比分别提高了5.31 dB和2.38 dB。由去噪后信号的时域图可以看出,与其他几种算法相比本文提出的算法不仅去噪效果良好,还能极大地保留信号中的有效成分。

大电流KYN28型高压开关柜改善温升解决方法

为解决大电流KYN28型高压开关柜温升发热问题,分析了该开关柜的温升发热机理,确定了主回路内阻、接触电阻、感应电阻3个发热源,并计算了发热的总功率。采用增大配电柜两侧散热面积、增大配电柜通风口面积、强制对流风冷、柜体内风道设计改进等措施,平衡发热功率,使散热功率大于发热的总功率。在实验室使用HZDL-WS-6300/12全自动温升试验系统进行测量,在符合标准规定的环境下,测得温升下降约10%,得到明显改善,总体结果基本符合预期。证明所提措施可以解决温升问题,并认为解决温升问题时需要结合设备运行,实时监视温升情况,以确保设备运行安全。

低压开关柜中温升监测装置的应用分析

旨在研究低压开关柜的温升监测装置设计与应用,考虑到开关柜结构复杂、部件温度过高可能导致过热故障的问题。通过研究发现,温升在线监测装置能够有效感知开关柜内零部件温度变化,为控制温度提供有力支持。设计包括远红外测温技术、数据采集模块、上位机软件以及报警系统的综合应用,以全面监测开关柜区域。通过大数据和计算机技术分析温度变化数据,预防过热故障的发生,提高设备可靠性,延长寿命,对电力系统的稳定运行具有积极意义。

基于一体化电磁骚扰传导模型的开关柜微机保护装置电磁干扰滤波器设计

为解决高压开关柜断路器在海上风电场等场景下频繁操作产生的电磁干扰问题,分析其电磁骚扰传导过程,并设计合理的抗干扰措施以提高微机保护装置的电磁兼容水平,该文提出一种高压开关柜一体化电磁骚扰传导仿真模型,针对断路器开断电磁骚扰设计了电磁干扰(EMI)滤波器并验证其性能。首先以KYN61—40.5型开关柜真空断路器为例,建立其电磁骚扰一体化仿真模型,通过试验与仿真获得断路器开断电磁骚扰的特征;然后根据该特征设计了基于定K型和m推演的EMI滤波器并验证其性能。研究结果表明,微机保护装置电流测量端口的骚扰电压主导频率约为312 kHz,一体化电磁骚扰传导仿真模型仿真结果与试验结果最大相对误差为9.8%,表明该模型可用于电磁骚扰传导过程的仿真;该文设计的EMI滤波器的陷波频率与理论设计值的最大相对误差为-8.8%,接入EMI滤波器后骚扰电压下降93.94%,持续时间下降71.42%。研究成果可为高压开关柜微机保护装置的电磁骚扰传导过程分析和电磁兼容水平提升提供参考。

高压开关柜故障起火自动灭火装置优化设计研究

近年来发生了多起高压开关柜火灾事故,传统开关柜灭火通过人工方式灭火,存在灭火效率低、人员风险大等问题。现有开关柜自动灭火装置研究存在引入电场畸变、启动阈值不清及灭火剂选择不当等问题。为解决上述问题,文中开展了高压开关柜故障起火自动灭火系统研究。优化设计了了灭火剂喷头结构,降低了最大场强,避免了绝缘击穿风险。进行了真型开关柜火灾模拟试验,基于试验过程中温度场分布确定了灭火装置启动阈值。探索了灭火剂类型与用量,确定了合理的高压开关柜灭火剂设置方案。建立了完整的高压开关柜自动灭火系统,试验结果表明文中所提出灭火系统快速有效。