高压开关机械状态诊断系统中操作电压波动影响研究

对高压开关进行80%、85%、90%、95%、100%、105%额定电压的分合试验,分析和验证高压开关在不同操作电压下其相关机械特性参数的变化范围和稳定性,明确开关机械状态特征值与操作电压波动之间的影响关系和影响程度。

变电所硅整流并联的直流操作电压问题

一、简述在变电所中,各油断路器的控制、信号和继电保护装置等都使用直流电.因此直流电源必须稳定可靠、不间断地供电.变电所经常使用的直流电源供电方式有:1.蓄电池供电这是一种传统供电方式,可靠性强,各种电压等级的发电厂或变电所均可使用.缺点是投资大、寿命短、维护复杂,还须专用蓄电池室及附属设备(镉镍电池除外).2.复式整流供电正常工作时,整流器的交流电压来自电力系统的电压源;事故时系统电压下降,但故障电流增大,利用这个电流源。

制磷电炉的操作电压

制磷电炉的操作电压的高低直接关系到电炉运行的优劣 ,影响到单位产品的电耗、电极消耗和制磷电炉的寿命 。

基于三维结构的列车车体操作主断过电压仿真分析与试验研究

目前,对列车过电压的研究可分为现场试验研究与电路仿真研究。电路仿真研究着重关注过电压幅值分布情况,操作主断过电压的振荡频率也是其重要特性,在研究其抑制方法时需要同时考虑过电压的幅值大小与频率特性,而目前对过电压的频率分布研究较少,为操作主断过电压抑制研究提供指导,以车体、高压电缆及钢轨等部件的三维结构为基础,提出一种新的列车操作主断过电压仿真模型。通过该模型,仿真了列车操作主断路器时高压电缆芯线及各车体的暂态过电压特性,得到各车车体过电压的分布情况,仿真结果表明,1车车体操作过电幅值最大达6.10 kV,4车最小,1~4车过电压幅值均在1 kV以上,并发现车体操作主断过电压的主要振荡频率有两个:0.70 MHz及1.30 MHz。进一步通过现车静态试验验证列车操作主断过电压的分布特性及频谱特性的准确性,试验数据表明仿真结果在过电压幅值分布上极为准确,幅值大小除4车外仿真与试验误差不超过5%,频谱特性方面仿真与试验均有2个主要振荡频率,可认为仿真与试验具有一致性。因此认为基于三维结构的仿真模型具备高精度的仿真能力,能模拟出操作过电压的特性并为过电压抑制研究提供指导。

正极性操作冲击电压下含悬浮导体长空气间隙放电发展过程

带电作业组合间隙是典型的含悬浮导体长空气间隙,含悬浮导体长空气间隙放电机理研究对提升带电作业安全性具有重要意义。为此搭建了棒-棒-板含悬浮导体长空气间隙放电观测平台,开展了悬浮导体位于不同位置的间隙放电观测试验,获得了施加电压、高电位放电电流以及放电光学图像等数据,研究了间隙的放电发展过程。研究结果表明,含悬浮导体长空气间隙这2个子间隙的放电会同时进行并相互影响,子间隙1放电主要由下行先导-流注体系和上行流注组成,子间隙2放电主要由先导-流注体系组成;悬浮导体位置会影响放电发展各阶段的起始时刻和放电发展时间;悬浮导体在任意位置时,放电从子间隙1起始,子间隙2中放电在子间隙1击穿前起始,子间隙2击穿不早于子间隙1击穿;子间隙1流注-先导转化所需临界电荷为0.26μC,与长空气间隙相似;预放电电流幅值、先导发展速度等放电发展特征与长空气间隙存在差异。

柔性直流配电网中机械式直流断路器动作时序对操作过电压的影响

柔性直流配电网因其诸多优势成为未来配电网的重要组成部分,而直流断路器是构建柔性直流配电网的重要设备,但直流断路器动作时产生过电压危害系统的绝缘安全。文中基于Pscad/Emtdc建立±10 kV三端环网结构的柔性直流配电网仿真模型,对系统发生电缆侧双极短路故障、限流电抗器出口双极短路故障和单极接地故障时机械式直流断路器的开断策略和操作过电压特性进行理论和仿真分析,并研究线路两端机械式直流断路器动作时序对操作过电压的影响,最后对分析结果进行总结,文中的研究结果可为柔性直流配电网的保护策略和绝缘配合提供参考。

基于无线传输技术的操作过电压采集分析系统

随着电网的快速发展,高压电气的绝缘性能决定了电网可靠性及稳定性,对操作过电压进行采集和分析是科研人员评价高压电气绝缘性能的重要指标之一。针对传统利用示波器方法依赖于有线方式进行波形采集,存在连接测试线繁琐、接地端不良时易发生触电等问题,设计了以兆易创新GD32位微型计算机为核心,基于Zigbee 3.0无线传输技术的操作过电压采集分析系统,解决了原始波形信号在高压电场环境下传输过程中易受外界干扰导致信号失真的难题。依据操作过电压采集结果开展绝缘性能分析,为高压电气设备防雷接地性能评估及电网规划提供一定参考。

风电场并网系统操作过电压仿真研究

操作过电压是风电场并网系统安全稳定运行的关键指标,而目前针对考虑新能源运行特性的操作过电压研究还较少。本文结合风电机组的控制保护策略,对风电场合空线、无故障甩负荷、单相接地甩负荷等场景下的操作过电压进行了分析,为风电场的运行安全提供了技术参考。

动车组合闸过电压故障机理兮析及仿真研究

[目的]动车组出分相时,断路器合闸产生的过电压会加剧高压设备的绝缘老化,研究合闸过电压的产生机理及影响因素对动车组主电路绝缘匹配和设备选型具有理论意义。[方法]结合动车组主电路结构和过分相过程,分析其正常运行方式下操作过电压的形成原因。考虑真空断路器合闸弹跳特性对过电压的特殊影响,建立动车组主电路仿真模型;对比研究动车组主电路合闸过电压特征,得出主回路状态动作时刻、动车组高压电缆参数、接触网参数及设备特性对过电压的影响规律。[结果及结论]极端状态下过电压峰值为工频电压峰值的2.39倍,接近《高速动车组整车试验规范》规定的2.4倍,在极端工况下产生的过电压会对动车组高压设备的绝缘性能产生影响,甚至导致击穿现象。因此,需采取如采用相控合闸技术控制断路器在目标相位闭合、选择单位分布电容较小的高压电缆、改进真空断路器的机械特性等相关措施进行防范,以有效降低动车组合闸过电压。

一起敞开式隔离开关操作过电压激励罐式断路器微粒放电故障分析

SF_(6)气体绝缘金属封闭开关设备又称组合电器(简称"GIS"),具有占地面积小、不受外界环境影响、运行可靠性高、免维护的优点,在电力系统得到广泛应用,组合电器故障率直接影响到电网稳定.介绍了一起252 kV罐式断路器在同间隔隔离开关操作时灭弧室内发生放电的故障,综合录波数据、解体情况分析,通过隔离开关操作过电压仿真计算、现场局部放电试验比对分析,得出故障原因为动静主触头异常磨损,产生较多金属颗粒,在操作振动(气动机构)和分合闸气流扰动下,于动触头侧的屏蔽罩下方罐体处积聚,隔离开关分闸过程中产生高频过电压,传导至断路器动触头侧,加剧罐体处积聚的金属颗粒跳动,引发屏蔽罩底部对下方罐体放电,并为后续改造提供了建议.

多端柔性直流电网中机械式直流断路器的操作过电压分析

随着风能、太阳能等可再生清洁能源的大规模应用以及柔性直流输电技术的进步,多端柔性直流电网得到迅速发展。作为保障柔性直流电网安全可靠运行的关键设备,直流断路器也受到了越来越多的关注。直流断路器能够快速切断故障电流,但同时也会产生操作过电压,这可能会危害系统的正常运行,因此文中对多端柔性直流电网中直流断路器的操作过电压进行分析。首先对几种直流断路器产生操作过电压的原理进行简要分析,之后以基于强迫过零的机械式直流断路器为例对各种情况下断路器操作过电压对于系统的影响进行详细分析,最后对分析结果进行了总结。

操作冲击电压及其叠加工频电应力下油纸绝缘尖端放电及燃弧特性研究

具有油纸绝缘绕组结构的关键电力设备在投运时容易出现乙炔超标问题,进而产生局部放电和燃弧现象。为此,本文研究操作冲击电压及其叠加工频电应力下油纸绝缘的尖端放电及燃弧特性,对比分析不同尖端缺陷的放电与燃弧特性,讨论冲击电压与工频电压叠加相位的影响。结果表明:含有纸板的缺陷模型击穿后的燃弧过程可分为高频重燃弧阶段、稳定燃弧阶段、电压恢复前的重燃阶段,其中高频重燃弧阶段具有较高的燃弧频次与较低的恢复电压;操作冲击电压下,纯油隙缺陷模型出现多次击穿,油纸复合绝缘缺陷模型出现纸板直接击穿和油纸先后击穿,且缺陷模型的类型会影响放电特性及燃弧规律;叠加相位则是通过影响电应力幅值来影响放电特性与燃弧规律。

某水电厂不同黑启动路径下操作过电压仿真计算

为了探究某水电厂在黑启动过程中合闸空充线路所引起的操作过电压的影响,本文利用PSCAD/EMTDC软件分别对黑启动方案中的两条恢复路径进行建模,随后对空载线路在三相不同期合闸条件下一次性合闸充电时所产生的操作过电压进行仿真计算,结果表明该黑启动方案中的两条恢复路径线路末端过电压统计值均满足操作过电压规程要求,同时仿真结果还验证了合闸过电压与线路长度、合闸同期性及路径中的变压器参数有关,本文结果有助于对该水电厂黑启动方案的完善。

使用相控断路器抑制35kV并联电抗器操作过电压研究

220kV变电所中的35kV并联电抗器在投切过程中可能产生较高的操作过电压,引起设备故障,危及电力系统的安全与稳定。本文探讨了过压机理、危害及抑制等方面,并基于相控断路器的选相控制研究了抑制并联电抗器的操作过电压的方法。

基于风险理论的合闸过电压抑制方案评估方法研究

断路器合闸电阻是抑制电力系统合闸操作过电压的有效措施,线路避雷器起后备保护作用。然而随着输电线路变短以及避雷器性能提高,线路操作过电压有所下降;同时合闸电阻高成本、低可靠性的弊端凸显,过电压抑制方案的技术经济性缺乏量化的综合评估。基于风险理论提出合闸过电压抑制方案评估方法,搭建系统沿线过电压仿真模型,定义计及闪络率、故障率、成本等多种因素的综合风险指标,实现过电压抑制方案技术经济性的量化评估。算例对实际500kV系统进行过电压仿真和风险指标计算分析,并基于所提评估方法对合闸电阻取消的可行性进行讨论,验证了所提评估方法可以合理量化过电压的抑制效果和存在的系统风险,为过电压抑制方案的选取提供有效评价。

操作冲击电压下油纸针板缺陷局部放电研究

操作冲击电压下油纸绝缘局部放电特性对于油浸式变压器的过电压防护具有重要意义。为此,采用油纸绝缘针板缺陷模拟油中电晕放电对其放电特性进行研究。通过试验和仿真手段研究其在标准操作波(波前时间250±20%μs,半峰值时间2 500±60%μs)下的放电特性,并对试验现象进行解释。试验结果表明:随着外施操作冲击电压幅值的升高,操作冲击电压上升时间内的主脉冲强度显著增强,下降时间内的局部放电信号无明显变化;随着外施操作冲击电压幅值的升高,油纸针板缺陷的初次放电时刻显著提前,初次放电时刻对应的冲击电压瞬时值显著上升;局部放电幅值(平均值、最大值)、平均放电重复率和放电脉冲数均随外施操作电压幅值的增加而增加。研究结果对于变压器的过电压防护及故障诊断有很大帮助,具有实际工程应用价值。

棒-板间隙操作冲击放电电压的海拔校正

目前我国有越来越多的输电工程都途经高海拔地区,如何对间隙放电进行海拔校正是工程设计中需要着重考虑的一个因素。为了更深入研究海拔高度对棒-板间隙操作冲击放电特性的影响,在北京、贵阳、西宁和羊八井进行了棒-板间隙操作冲击放电特性试验,根据试验数据,对目前常用海拔校正方法的校正结果进行了比较分析。同时,也利用其它校正方法对试验数据进行了校正,包括3种插值方法以及校正参数随间隙距离变化的2种校正方法。可以得出,现有海拔校正方法不适用于0～4300m海拔高度范围棒-板间隙的海拔校正,线性插值方法和校正参数随间隙距离变化的海拔校正方法误差较小,工程设计中推荐采用这2种方法。

基于IEC60060-3标准的变压器感应式操作冲击电压产生方法研究

以IEC60060-3标准为基础,针对变压器感应式振荡型操作冲击电压的产生方法进行研究。在理论上分析了用变压器产生振荡型操作冲击电压的产生方法,列出了回路中元件参数的计算公式。根据公式计算的波头时间、波尾时间和频率值得到元件参数,计算机仿真结果表明所产生的波形符合IEC60060-3标准的规定,且计算公式能够准确地反映回路元件参数值与波形参数之间的关系。在仿真的基础上,在实验室采用哈弗莱RSG481冲击电压发生器对一台单相双绕组110kV变压器低压侧进行输入,在其高压侧产生感应式振荡型操作冲击电压,试验结果表明采用该方法可方便迅速、高效地在被试变压器高压侧产生符合IEC60060-3标准的振荡型操作冲击电压。

±1100kV特高压换流站直流操作过电压研究

基于准东—四川±1100 kV特高压直流输电工程,详细分析了特高压直流换流站阀厅和直流场的操作过电压机理,并仿真计算了高压端Y/Y换流变阀侧绕组接地、低压端Y/Y换流变阀侧绕组接地、交流侧相间操作冲击、逆变侧失交流电源、全电压起动和逆变侧闭锁而旁通对未解锁等故障在换流站设备上产生的过电压值,给出了准东换流站相应避雷器承受的最大过电压和能量。计算结果可为该特高压工程换流站设备的绝缘配合及相关设备选型、试验提供重要依据。

操作冲击电压累积作用对油纸绝缘性能影响的研究

过电压对于油纸绝缘的性能影响的研究目前主要集中在油纸绝缘在冲击电压作用下的U-N特性方面,而对于油纸绝缘在冲击电压作用下的物理化学特性的变化方面的研究比较少,并且研究主要集中在雷电冲击方面,对于操作冲击电压的影响规律的研究却比较少。因此,文中对操作冲击电压累积作用下油纸绝缘的电气特性和机械性能变化进行了研究,研究发现：在承受操作过电压的累积冲击之后,油纸绝缘的直流体积电导率呈上升趋势;油纸绝缘的介电特性和交流电导率在10-2~100Hz频域内呈上升趋势,而在100~107Hz的范围内基本保持不变;其介质损耗角正切值在10-2~103Hz频域内呈上升趋势,而在103~107Hz范围内基本保持不变;就其在工频50 Hz频率下的电气特性而言,油纸绝缘的介电常数、体积电导率、击穿电压变化均不大,局部放电起始电压以及局部放电截止电压呈下降趋势,但是其介质损耗则会上升;同时,操作冲击电压的累积作用会使得绝缘纸的聚合度轻微下降,但对于油纸绝缘的抗拉强度则影响不大。