GIS局部放电检测用特高频天线研究现状及发展

因抗干扰能力强、灵敏度高等优点,目前特高频法检测GIS局部放电在电力系统中获得广泛应用,其中天线是特高频检测系统中的关键组件之一。笔者在介绍特高频接收天线基本工作原理的基础上,分别综述了多种不同类型的内置及外置特高频天线的性能及结构特点,分析了用于GIS局部放电检测中各种天线的优缺点,并讨论了其发展的趋势。论文对天线的性能优化及新型天线的研制有重要指导意义,并可为GIS局部放电特高频检测系统中天线的选择提供依据。

水泥生料的燃烧固硫特性及其微观反应机理研究

采用SC 132定硫仪对水泥生料的燃烧固硫特性进行了评价,利用XRD、SEM对煅烧样品进行矿相组成分析及矿物形态分析,讨论了水泥生料高温固硫的微观反应机理。结果表明,高温段固硫物相的热稳定性是影响水泥生料固硫效率的决定因素。水泥生料在较宽温度范围内具有85%以上的固硫效率。850℃时已有CaSO4形成,1050℃时CaSO4开始分解。1050℃～1250℃生成耐高温的硫硅酸钙、硫铝酸钙等复合矿物。1300℃时铁铝酸盐固熔体等将硫酸盐的表面包裹,抑制其高温分解,使水泥生料在1300℃时仍有较高的固硫效率。

基于脉冲耦合注入的高压并联电抗器绕组故障带电检测

针对目前国内外还没有对高压并联电抗器开展绕组故障带电检测或在线监测的现状,提出了基于脉冲耦合注入的绕组故障带电检测方法,并研制了相应的绕组故障带电检测系统。对该检测系统进行了验证,并在某750k V变电站内的电抗器上安装运行。获取了三相高压并联电抗器绕组的在线频率响应特性,可以得出:在激励脉冲电压幅值500 V的作用下,相应响应信号的幅值可达到300 m V;同时获取了三相高压并联电抗器绕组的指纹数据,为绕组状态的后续评估及预警奠定了坚实的工作基础。该方法实现了高压并联电抗器绕组故障带电检测并及时预警,对于保证电力系统可靠运行具有重要意义。

110kV电压等级GIS实体缺陷设计及带电检测

为满足新疆电力公司带电检测示范工程的建设要求,通过ANSYS仿真计算和现场试验,设计了110 kV电压等级GIS中包括金属尖端和悬浮电位在内的2种实体缺陷,测定了缺陷在运行条件下的放电特性。发现与外置式传感器相比,内置式传感器测量结果不易受环境噪声的影响,缺陷识别结果准确度高。在本文研究范围内,传感器与放电源距离并未对测得信号特性有明显影响。尖端缺陷起始局放电压低,放电发生相位较分散,主要在电压极性反转时刻,放电幅值相对较小;悬浮电位缺陷下放电主要发生在峰值电压附近,放电幅值相对较大。另外,还研究对比了金属尖端缺陷在不同充装气压下的局部放电特征。

三相共箱式GIS局部放电超高频信号特征的研究

GIS在制造和装配过程中难免会留下一些潜伏缺陷,导致在运行中引起GIS内部局部放电。研制了一种超高频宽带振子天线——套筒天线传感器,并对其性能进行了仿真计算,结果表明可以用作局部放电检测的超高频传感器。为研究三相共箱式GIS中存在缺陷引起的局部放电超高频信号的特征,建立了6种典型缺陷模型来模拟局部放电故障,采用自建的局放检测系统测量得到了各种缺陷下GIS局部放电的宽频带特征,为三相共箱式GIS局部放电缺陷的监测和诊断奠定了良好的基础。

变压器溶解气体故障诊断国家标准和行业标准比较与验证探讨

分析了IEC三比值法和大卫三角形故障诊断理论中特征气体比值集合划分和编码,结合几个特征气体产气量关系和发展趋势。

新疆“三十里风区”输电线路复合绝缘子故障分析

复合绝缘子是超高压输电线路中的关键设备之一,确保其可靠运行是维护电网安全的前提。新疆乌鲁木齐至吐鲁番750kV输电线路途径"三十里风区",当地10米高度处最高设计风速为42m/s,这对复合绝缘子的长期运行是一个巨大挑战。强风下的绝缘子伞裙摆动导致其根部材料疲劳,进一步产生微观裂纹,最终导致绝缘子撕裂故障。本文通过气候环境调研,分析了当地气候环境特征;通过故障分析,初步探明乐儿复合绝缘子伞裙撕裂过程;通过风洞实验研究,得到了伞裙在流体中的动态现象。通过以上分析,对于这项特殊微气候环境下的外绝缘典型故障,本研究探明强风下伞裙动态过程,并在伞裙故障产生原因方面进行一定探索,为最终解决该问题提供了有力的技术参考。

GIS中局部放电超声波检测定位方法及应用分析

通过分析现有GIS局部放电在线检测定位技术的优缺点,提出基于超声波法的局部放电定位方法。介绍GIS中超声波检测定位原理,以及现场应用,并结合现场测试及案例分析,验证该检测技术和定位技术的准确性,提高了设备检修维护的效率,为GIS安全维护提供有力保障。

变压器典型缺陷局放特性及其带电检测技术研究

油浸式变压器绝缘故障常常起源于局部放电造成的油纸绝缘劣化及老化,因此开展局部放电带电检测技术研究对于保证变压器的安全可靠运行意义重大。笔者在实验室中对所制作的针—板、悬浮电位两种模拟缺陷引起的局部放电超高频信号进行了研究,得到了两种缺陷在外施电压升高过程中的放电谱图,并分析了其产生原因及变化规律。结果表明:在纯净干燥变压器油中,针对针—板缺陷,首先在外施电压负半周峰值附近观察到放电信号,随着电压的升高,信号最终对称分布于正负半周峰值两侧;针对悬浮电位缺陷,最先于外施电压正负半周峰值处观察到放电信号,且随着电压升高,信号最终分布在第一和第三象限中。此外,笔者在实体变压器中设计安装了两种典型绝缘缺陷,并利用带电检测技术实现了对其局部放电信号的测量及分析,为该技术在变压器绝缘缺陷诊断中的实际应用奠定了基础。

新疆大风区输电线路U型环磨损预测

针对新疆大风区输电线金具受长期大风影响,出现金具严重磨损的情况,建立了关于U型环剩余强度的径向BP基神经网络模型,在磨损试验与破坏载荷试验的基础上,得到了磨损载荷、摆动次数的U型环剩余强度预测模型,模型较为准确。同时,建立了U型环磨损后剩余尺寸与剩余强度之间的预测模型,为实际输电线路的维护、检修提供参考。根据数据分析得出,U型环的磨损速率为0.76 mm/万次。

变压器零序过压保护的误动分析

以3起变压器110kV侧零序过电压保护误动的典型事故为例，对自产3U0过电压保护动作原因进行了分析和理论推算，指出零序过电压保护误动的原因：一方面是自产3U0受PT二次回路异常影响大，保护闭锁逻辑不完善，造成系统故障与异常无法区分；另一方面是继电保护反措要求落实执行不到位和检测维护不到位所造成。为此，有针对性地提出变压器零序过压保护的整改建议和具体防误措施。