高压开关电器设备故障分析及处理

高压开关柜是广泛应用于发电和输电行业保护和控制电力安全的电气设备,高压气柜配套技术成熟,在供电生产中起着重要作用。但是,由于电气设备的设计、安装、材料等诸多因素的影响,在高压开关柜的运行中出现了电气设备设计不合理、绝缘材料设计安装不科学等问题。因此,在全面分析高压开关电器设备故障的基础上,找出解决高压开关电器设备故障处理措施,从而保证变电站的长期稳定运行。

1100 kV特高压交流变电站开关设备低温应对措施

随着特高压交流工程建设的不断开展,越来越多特高压变电站将建设在低温地区。由于特高压开关设备普遍采用SF_6气体绝缘,在低温地区使用会存在低温液化问题,降低设备运行稳定性,提升电网运行风险,需采取措施提高设备耐受低温能力。基于设备重要性的考虑,对于1 100 kV GIS,宜采用户内布置方式。对于户外使用的1 100 kV出线套管和分支母线可采用降低气压的方法降低气体液化温度。对于其他电压等级的GIS设备,可在设备外壳加装加热装置,按一定程序对设备气室加热,保证绝缘和灭弧介质SF_6的状态稳定。上述低温应对措施均通过了低温试验考核,试验结果将为后续低温特高压站的建设和运行提供指导。

隔离开关壳体有限元分析及力学性能测试

为了验证金属绝缘开关壳体的力学性能,通过ANSYS有限元分析法和应变电测法分析了壳体在标准压力(0. 95Mpa)及以下应力分布情况,并对最大应力点进行应力线性分析。最大应力点位于拔口右侧相贯线处,约为117Mpa,与电测法实验值112. 9Mpa相近。在标准压力下壳体升压降压时应变均在弹性形变之内,没有发生塑性变形。应力线性分析结果显示筒体设计合理可靠。实验结果与有限元分析值相符。

某高压开关曲杆销轴应力试验及影响分析

某型号高压开关曲杆销轴在机械传动过程中,承受着双向交变载荷,要求其有足够的疲劳强度,为了解在传动过程中销轴所受应力情况,选择同批次销轴进行光谱分析、力学性能试验及金相检验,并对拉杆进行应变试验,间接计算销轴所受应力,然后使用有限元分析曲杆衬套和拉杆衬套内径尺寸变化对销轴应力的影响,最后从实际应用方面对销轴进行应用讨论。结果表明:销轴应力小于力学性能试验测得的屈服强度,拉杆衬套内径尺寸变大会使销轴所受应力增加较多。使用过程中应注意确认相关零部件的状态,以及严格执行装配工艺等可预防销轴过早疲劳。

基于有限元分析共箱隔离开关壳体设计

随着铸造工艺在电力行业中的广泛推广,越来越多的小型化、低成本高压容器应运而生。为实现GIS(gas insulated switchgear)型隔离开关紧凑型设计的目的,通过对有限元计算后的壳体进行强度分析,完成了三相共箱隔离开关的壳体设计。结果表明,该壳体通过了水压破坏试验的验证,满足了紧凑型GIS的开发目的。

应用SF6气体分解产物的高压开关设备故障诊断

SF6断路器等高压开关设备被广泛运用到电网中,对SF6的设备进行深入研究,发现SF6设备在发生故障时,如发生放电、加热等故障时,会产生气体分解产物,分析SF6开关设备发生放电、过热等故障产生的气体分解产物,这些分解产物对设备中的其他材料设施都具有很强的破坏作用,从而加速设备的进行性劣坏,造成设备发生突发性事故。密切关注SF6设备的分解气体特征,能够提供SF6开关设备故障诊断的依据及参考标准,保证高压设备的正常运转。

基于RBF网络的高压开关设备状态评估技术在智能GIS上的应用

根据国家电网"十二五"规划的要求,到2020年,我国的高压开关设备投资预计达到2286亿,计算下来,每年的投资可高至228.6亿元,高中压开关设备状态评估技术作为高压开关的一个重要课题,尤其是基于RBF网络的状态评估技术指的研究。当前的研究中,无论是国外研究和国内研究,都还处于初级阶段,本文主要通过对径向基函数的模型结构和运作机理的研究,结合126 KV智能GIS对高压开关设备状态评估技术进行了简单的分析和研究。

高压开关设备弹簧断裂分析

【目的】在对高压开关设备样机进行寿命模拟试验时弹簧发生断裂,需要分析弹簧断裂失效的原因。【方法】利用化学成分分析、硬度测试、宏观检测与SEM分析、金相检验、断口分析等失效分析法对弹簧断裂原因进行分析。【结果】弹簧的断裂为疲劳断裂,断口微观形貌存在较为明显的疲劳辉纹。【结论】弹簧的断裂失效是其折弯处存在表面损伤缺陷,降低弹簧的疲劳强度。当设备进行操作试验时,该损伤处易萌生裂纹,最终导致弹簧发生疲劳扩展和断裂。

分析紫外成像技术在高压开关设备交流耐压试验中的运用

紫外成像技术就是应用紫外光成像仪对放电产生的紫外线信号进行有效的接收,其具有的主要目的就是为了确定电晕的位置,和电晕所具有的强度。目前紫外成像技术在很多的领域都有着十分广泛的应用,该技术也在实际应用的过程中不断的发展,并且越来越为成熟。本文就是对紫外成像技术在高压开关设备交流耐压试验中的应用进行深入分析,希望能够对相关的技术人员有所帮助,将紫外成像技术具有的技术优点全面的发挥出来。

精益理念在高压开关制造企业中的应用研究

高压开关制造因其行业特点长期采用手工装配方法,自动化水平低,管理较粗放。随着国家基础建设不断加强,电力制造行业竞争加剧,原有的生产工艺已经不能满足公司发展需要,提高生产能力,保证履约交货,同时降低成本,实现最大效益是当务之急。将精益生产理念引入公司,改善生产工艺,提升公司市场竞争能力,为企业获取更大效益。

论述800kVGIS高压开关设备的抗震性能

在目前的社会发展过程中,电力能源已经成为人们生活、工作不能够缺少的重要能源,同时电力能源也是维护我国城市正常运转的重要保障。如果失去了电力能源的支持,那么必定会对人们的正常生活造成极其不良的影响,同时也会对社会经济的发展造成极其不良的影响,甚至会使得目前和谐社会的局面破碎。地震是一种具有极强毁灭性的自然灾害,同时也是对电力系统可能造成严重损害的自然灾害之一,所以对于800k VGIS高压开关设备的抗震性能进行深入研究是具有深远意义的。

试析SF6气体在中高压开关设备中的安全使用

SF6气体具有良好的绝缘性,十分适用于开展电力施工,可以为提高电力设备检修运维安全性提供巨大帮助。基于此,本文着眼于SF6气体的安全使用问题,对该气体的基本特点和性能进行概述,分析SF6气体在中高压开关设备当中的安全使用要点,还对SF6开关泄漏的检测方法进行了简要论述,希望能为相关工作人员带来参考。

110KV高压隔离开关智能控制器的设计与开发

智能高压开关设备是智能电网和智能变电所的核心技术。介绍了以ARM、CPLD等高性能微处理机为核心,结合温湿度传感器、角度传感器等器件,研制了一种新型的低压绝缘开关智能控制器。本文针对110 kV高压开关装置的特点,提出了基于该装置的智能化控制方案。在ARM模块和CPLD的基础上,对软件的设计进行了详细的介绍,并给出了相应的算法和部分代码,并进行了模拟和调试。本文还从整体设计的观点探讨了各种性能,特别是控制器的特殊抗干扰性。通过实例进行分析,说明SCM控制模块既能实现对高压隔离开关的控制,又能实现对隔离开关的探测和特定的信息传递,具有很好的实用价值。

智能化生产线在隔离接地开关制造场景中的应用

【目的】在高压开关生产过程中,物流转运和装配工艺比较传统,导致工作效率低,且产品质量也不稳定,迫切需要找到解决该问题的技术方案。【方法】以隔离接地开关为研究对象,根据其结构特点和生产需求来优化生产布局,运用连续流的理念设计出包含智能化物料配送和智能化装配在内的智能化生产线。【结果】智能化生产设备的应用和生产节拍的优化缩短了等待时间,提高了生产效率,并降低了工人的劳动强度。【结论】本研究的研究结果为电力行业探索出一条数字化、智能化装配技术路线。

基于电机驱动技术的三工位隔离/接地开关操作机构设计

针对目前高压隔离开关在操作过程中存在的可控性差,难以实现动触头的精准控制,控制回路复杂,分合闸指令需要通过继电器输入,容易出现隔离开关误动的问题,提出了一种集成化、智能化、可强电输入输出、双闭环精准控制的隔离/接地开关电机直驱操作机构。该操作机构根据隔离开关动触头运动曲线,通过对电机电流、速度、位置信号进行采集,运用SVPWM电压矢量控制算法,实现对隔离/接地开关运动过程的精准控制。试验结果表明:该操作机构从收到动作信号到动作结束时间短,启动后可在很短时间内达到预设速度,整个动作过程中机构输出稳定、波动小,有效提高了隔离/接地开关的可靠性。

全封闭气体绝缘设备高压尖端局部放电的试验研究

对全封闭气体绝缘设备在高压尖端缺陷下局部放电机理及特征表现进行研究,通过对全封闭气体绝缘设备中可能出现的不同尺寸的高压尖端缺陷模型设置,分别采用脉冲电流法和特高频法进行局部放电信号的采集检测,获取了局部放电信号的特征表现,分析了尖端放电的过程机理。试验结果表明:全封闭气体绝缘设备的高压尖端缺陷局部放电与实验室内短间隙、低气压模拟推论及模型仿真所得到的特征表现显著不同,其试验结果的特征表现为交流电压正半周脉冲信号幅值及能量均显著高于负半周,且集中在交流电压峰值稍前相位。基于试验过程中局部放电的特征表现及特性对局部放电机理演变过程进行了分析探讨。

基于薯类收获机的装配式设计可行性分析

以进一步提升薯类收获机的综合作业效率为目标,从产品设计最优化角度入手,针对其结构装配及作业控制展开研究。考虑薯类收获机的作业对象特点及设计指标要求,采用机械装配式设计的实现机理,搭建用于薯类收获机装配式设计的精确处理模型,进行核心零部件的设计装配,通过执行过程的控制监测,完成薯类收获机的装配式设计整机呈现。进行挖掘马铃薯的作业试验,结果表明:基于薯类收获机的装配式设计正确可行,整机装配精度可达97.58%,各项作业指标良好,破损率可降低至2.78%;当作业速度为0.8 m/s、振动转速为90 r/min时,明薯率可达96.70%,优于薯类收获的设计指标要求,具有较高的适用性与可靠性。

交流550kV SF_6高压套管的绝缘设计研究

高压套管是高压开关设备中的一个至关重要的元件,其电场结构是一个典型的极不均匀电场结构,所以在设计中如何使其电场分布合理均匀就成为关键点。笔者从起晕场强及起晕电压入笔,给出了高压屏蔽环的设计思路;为了改善地电位附近场域分布,通过大量的电场解析,揭示了接地内置屏蔽筒的尺寸与瓷套的高度及内径间的关系;详细分析了套管在淋雨及干试状态下,由于瓷套外介质相对介电常数εr的变化所引起场域分布的变化情况及不同试验状态下的关注部位。最后给出了550 kV套管绝缘设计时,空气中各部位场强许可值的确定方法及其数值,为套管的研发提供了具有参考价值的经验数据。

基于Ansys有限元的接地回路电动力分析与优化

GIS设备在中国电网建设中占据着重要位置,设备的安全运行至关重要。在高压设备发生短路故障时,通过设备导体与壳体的短路电流峰值高达171 k A,这对设备的动稳定性和热稳定性都提出了苛刻的要求。针对接地回路,热稳定性考核通过理论计算即可满足要求,但对于动稳定性分析,由于空间结构复杂,理论计算较为困难。文中以小型化550 kV GIS用接地开关的接地回路为研究对象,基于Ansys 16.1的电磁场与结构场进行耦合分析,由电磁场得出接地回路的电流密度与磁通密度分布,给出各部位电动力密度云图,再导入结构场,对接地回路导流排的受力进行强度校核,最终完成导流排结构的优化。通过研究,对比不同结构的仿真结果,分析结构差异,提出了优化设计方案,为高压GIS接地回路的结构改进设计提供了理论基础。

等效热路在共箱隔离开关温升计算中的运用

隔离开关是气体绝缘金属封闭开关(gas insulated switchgear,GIS)的重要设备,而温升试验是其型式试验的关键环节之一。为了在开发阶段更准确地评估隔离开关运行在大电流工况下的温升,基于传热学原理,考虑集肤效应、接触电阻、散热阻抗等因素,并兼顾到三相共箱设计,提出了一种基于等效热路模型的计算方法。将计算结果和试验数据对比分析,结果表明,所提出的计算方法能相对准确地评估三相共箱隔离开关重点节点的温升,为新产品开发提供重要依据。