特高压GIS断路器用管型绝缘拉杆动态受力真型试验与材料压缩特性分析

作为特高压GIS断路器中连接触头与操作机构的关键部件,绝缘拉杆在操作过程中需要承受外载荷作用。为掌握绝缘拉杆动态受力特性、材料力学性能,文中通过在特高压GIS断路器中布置力传感器测得其主绝缘拉杆操作过程中动态受力情况,根据测试结果进行了拉杆材料管型试样的压缩试验,并利用仿真分析了不同长径比拉杆的压缩屈曲特性。试验结果表明,操作过程中主绝缘拉杆受交变冲击载荷作用,操作机构对绝缘拉杆所施加压力峰值与拉力峰值相差不大,且二者均达到110 k N以上,绝缘拉杆材料的压缩特性应得到关注。压缩试验结果表明长度和内、外径将会直接影响管型绝缘拉杆材料压缩性能,大长径比绝缘拉杆更容易在压缩载荷下出现塑性变形和屈曲失稳现象,所能承受的最大压缩载荷更小。基于材料压缩试验,文中通过仿真计算建立了管型绝缘拉杆临界屈曲载荷与长度之间的近似关系式,并提出通过管型试样压缩试验得到原尺寸拉杆临界屈曲载荷的方法。文中研究成果可为特高压GIS绝缘拉杆材料试验、设计制造提供参考。

交变载荷下绝缘拉杆用GFRP电树枝劣化特性

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)现场调试或运行过程多次发生绝缘拉杆内部击穿问题,影响工程投运与设备可靠性,迫切需要探明故障机理。该文选取GIS断路器绝缘拉杆用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(glass fiber reinforced epoxy resin composite,GFRP)为研究对象,通过计算分、合闸下绝缘拉杆主应力分布特性,设置交变载荷下电树枝劣化实验条件,研究不同交变载荷对GFRP内电树枝生长特性影响规律。结果表明,相较于单一载荷,交变载荷条件下GFRP中电树枝生长速度加快,平均击穿时间降低,击穿概率增大。基于复合材料力学仿真发现交变载荷下GFRP内树脂-纤维界面处会出现较大的应力集中,局部应力损伤已达到失效的临界值。综上,交变载荷下绝缘拉杆纤维-树脂界面机械损伤与绝缘劣化交互演进是造成绝缘击穿的主要原因,也可作为试验考核与结构设计的改进依据。

一种GIS绝缘拉杆试验装置的改进方法与分析

为了解决绝缘拉杆试验装置不易装配及绝缘性能检测不准确的难题,对原试验装置进行结构改进,通过高压侧使用可滑动的导体与导电弹簧的连接方式,以及低压侧使用可滑动拉杆配合限位卡块的连接方式,并利用轴密封将可滑动的拉杆延伸到试验装置的外部,以便将绝缘拉杆准确定位在分闸位置或者合闸位置进行试验,进而得到两种状态下的试验结果。实际使用效果表明,该设计方案准确可行,不仅解决了安装难的问题,而且可以准确得到分闸、合闸两种状态下的试验结果。

LW33A-126型断路器绝缘拉杆断裂原因分析

对某110 kV变电站LW33A-126型断路器断裂绝缘栏杆进行分析,测量了绝缘拉杆金属连接部分并对断路器气缸拉杆进行宏观检查,对化学成分、断口形貌、断口能谱进行分析、力学仿真。结果表明绝缘拉杆因存在加工缺陷,导致绝缘拉杆力学安全裕度不足引发断裂故障。为避免同类型故障的发生应加强断路器等重要设备监造环节中零部件的检查工作,防止隐患设备进入电网。

断路器绝缘拉杆缺陷的超声检测方法研究

绝缘拉杆是GIS断路器内完成电气通断操作的关键结构部件,在高电场、强机械应力等耦合作用下绝缘拉杆缺陷极易引发沿面闪络或击穿故障,直接关系到开关设备乃至电力系统的安全稳定运行。文中利用超声波反射法对超特高压GIS断路器管式绝缘拉杆进行缺陷检测,首先设计了与绝缘拉杆形状相匹配的双晶探头以提高检测精度,对不同直径、不同深度人工气隙缺陷,不同深度的人工压痕缺陷和未投运的同型号绝缘拉杆进行了超声检测试验研究,提出了绝缘拉杆内部气隙、表面损伤以及管壁厚度不均缺陷的检测评估方法。结果表明,该方法能够准确检测出纤维浸渍不充分产生的内部气隙缺陷,生产、运输或者安装过程中绝缘拉杆碰撞导致的表面损伤缺陷和生产过程中模具偏心导致的绝缘拉杆管壁厚度不均缺陷,验证了超声波法对绝缘拉杆缺陷检测的有效性。

柱上断路器用绝缘拉杆电场仿真研究

断路器设计过程复杂,其中包括元器件材料选择以及结构设计等,因此在研究过程中可通过有限元仿真技术在理论上进行一定的研究。本文通过仿真计算对绝缘拉杆的材料选择以及缺陷影响进行分析,为研究过程提供理论基础和技术指导,结果表明,不同的材料选择对绝缘拉杆的电场特性具有一定影响,且当绝缘拉杆金属部件尖端周围出现缺陷时金属尖端处电场畸变将变得较为严重,电场强度最大时提升到正常状态下的2.5倍左右。

一起550kV瓷柱式断路器绝缘拉杆的事故及分析

介绍了一起550 kV瓷柱式断路器绝缘拉杆事故。通过现场一、二次设备的详细检查,故障后试验和返厂试验,以及对该主绝缘事故的缜密分析,发现造成该事故的主要原因为该断路器B相绝缘拉杆存在绝缘缺陷,由此引发局部放电并逐渐造成绝缘劣化,最终导致故障发生。进一步加快推进绝缘拉杆中存在气隙及气隙数量、大小的检测、判断标准的制定和实施十分必要。

SF6高压断路器分合闸绝缘拉杆动态形变的测试分析

介绍了SF6高压断路器分合闸绝缘拉杆动态形变微机测试系统的工作原理与测试方法,给出了某型号高压断路器绝缘拉杆的弯曲变形和杆件拉伸形变量试验数据,并结合测试波形得出了绝缘拉杆变形过程,达到了测量速度快、测试数据直观、精度高、实时性强等效果。

24kV绝缘拉杆外绝缘雷电冲击正极性特性的研究与分析

24 kV绝缘拉杆按照GB 11022—2011标准值规定,其对地雷电冲击为125 kV。试验结果表明,拉杆本身可以通过135 kV对地雷电冲击的测试,但按照产品要求装配后的试验结果却仅仅只能通过120 kV(正极性)的雷电冲击测试。笔者通过电场仿真对绝缘拉杆本身及其装配软连接后的电场分布情况进行分析后发现:单独拉杆与装配绝缘软连接后整体求解区域与空气中的最大场强位置发生变化,装配软连接后场强最大位置点都转移到接地嵌件端部附近。针对电场分布已发生变化的特点,对绝缘拉杆的装配做了修改并进行了测试。试验结果表明:绝缘拉杆单独与装配后对地雷电冲击均能通过135 kV,满足了产品设计要求。此外,对改进后的产品进行电场仿真发现:改进前后产品的电场分布相差不大,但测试结果相差很大。可见,电场分布不是影响该产品雷电冲击正极性耐受能力的主要因素,拉杆关键位置的绝缘材料厚度的增加提高了其绝缘耐受能力。

550 kV GIS断路器用绝缘拉杆孔隙性试验研究

文中对进行过不同试验的550 kV GIS断路器用绝缘拉杆进行了孔隙性试验,研究不同试验结果对绝缘拉杆材料内部致密性的影响.根据试验研究结果,文中提出对每批产品应增加抽样试验项目-孔隙性试验,进一步排除不合格品,提高产品整体性能。

500kV GIS隔离开关绝缘拉杆放电故障原因分析

介绍神华河北国华沧东发电有限责任公司500 kV变电站系统组合电器绝缘拉杆短路放电状况,根据对故障隔离开关的现场解体检查结果,分析故障原因为:组装时的碰撞与挤压使尖角部位起层,带电后局部放电生成的分解物使内壁绝缘不断下降,最终导致接地短路放电。

少油开关绝缘拉杆泄漏电流的测量

少油断路器操作拉杆在使用中因受潮而泄漏电流增加,绝缘下降,引起电力系统运行安全上的关注,一些电力局已实施在运行中监测泄漏电流,当电流过大时及时采取措施防止故障发生。《供用电》1992年第1期发表的厦门供电局齐孟(支鸟)

真空断路器的硅橡胶合成绝缘拉杆

ZN12—10型真空断路器的环氧玻璃钢拉杆在污秽受潮状态下,沿面闪络电压低于额定电压,闪络事故难以避免。用硅橡胶护套的合成绝缘拉杆能够增加爬距以满足GB3906国标的要求,其干闪电压增加近20％,污闪电压提高一倍以上,能确保绝缘拉杆工作的可靠性。

10kV柱上开关用新型绝缘拉杆

介绍了用合成硅橡胶环氧玻璃钢制成的有机复合绝缘拉杆用于１０ｋＶ柱上真空开关，其爬电比距及各项电气性能远优于原绝缘拉杆，解决了绝缘拉杆在污秽受潮状态下外绝缘不足的问题。

高压电器中绝缘拉杆的瞬态动力学分析

广泛应用于高压电器中的绝缘拉杆起着高电压与地之间绝缘和操作力传递的双重作用。本文在建立绝缘拉杆动态分析数学模型的基础上采用瞬态动力学有限元分析方法对拉杆运动方程进行求解,计算了罐式六氟化硫断路器分闸过程中受冲击作用的绝缘拉杆在主动力,压气缸反力,缓冲力同时作用下的动态应力,得出了杆件运动过程中的应力分布和应力集中区域,总结了应力、位移变化规律以及应力变化周期与杆件长度之间的关系。

耐SF_6分解物腐蚀性绝缘拉杆的研究

绝缘拉杆是SF6断路器的核心部件 ,也是目前制约我国断路器绝缘强度发展的关键因素。本课题正是为了解决这个问题 ,拟利用湿法缠绕工艺在远红外光下固化成型技术 ,制造出环氧涤纶层压玻璃布管 ,利用涤纶良好的耐腐蚀特性来达到防腐的目的 ,从而减少局部放电和泄漏电流 ,提高绝缘强度。