考虑粗糙表面接触的气体绝缘开关设备接头接触电阻数值计算与影响因素分析

气体绝缘开关设备回路存在大量插接式电气接点,其接触电阻的稳定性直接影响设备的安全稳定运行。基于粗糙表面弹塑性接触理论和有限单元法建立了梅花接头接触电阻数值计算模型。在有限元模型中加入抱紧弹簧与接头材料的弹塑性形变,通过结构场有限元分析获取由抱紧弹簧提供给触点上的接触压力,将计算得到的接触压力作为输入参数带入到基于Bahrami粗糙表面弹塑性机械接触模型中,并计算接头与导体之间的接触电阻。计算结果与110 k V原型气体绝缘母线回路的电阻测试结果基本一致,验证了计算模型的有效性。应用该模型分别分析了导体与接头的对接深度和对接角度对触点接触电阻的影响,计算结果表明:在接头装配公差允许范围内,对接角度变化对接触电阻的影响有限,导体对接深度不足是引起接触电阻异常的主要原因。

不同老化程度的油纸绝缘中气隙缺陷局部放电特性研究

对未老化和在130℃下经过1 000 h热老化的油纸绝缘试样进行局部放电试验,研究不同老化状态的油纸绝缘在电劣化过程中局部放电谱图的变化情况。结果表明:在电劣化过程中,两种试样的局部放电相位分布(PRPD)谱图都呈现5个阶段。经过老化后,试样在各个阶段的放电相位扩宽,放电密度增加,但放电幅值相差不大。

电容器故障监测系统的应用研究

基于近年并联电容器装置频繁出现故障的现象和特点,研制出一套电容器故障监测系统,分别提取并联电容器装置的电流和电压实时信号,利用Labview虚拟仪器程序进行软件开发实现在线监测,对获取的电流电压信号进行谐波、合闸涌流、暂态过电压等方面进行分析和研究,并应用于现场测量,给出了一起电容器内部击穿故障的监测实例。

污秽绝缘子闪络的动态模型探讨

提出了计算污秽绝缘子污闪电压的分析动态模型,该模型主要针对局部放电电弧的发展。并从绝缘子的结构、电弧动态电阻和电弧传播速度等方面,对其原理进行较为详细地解释和分析,最后进行了讨论。

邻近并行载流导线对空心电流传感器测量影响

根据空心电流传感器的特点,给出邻近并行载流导线对其测量误差的两种不同分析方法,导出误差表达式,并用实验加以验证。

绝缘局部放电在线检测的信号预处理方法

通过对绝缘局部放电在线检测技术的分析,给出了一种基于信号理论的局部放电数字信号预处理方法,提取信号的时域和频域的特征信息,提高了绝缘故障模式识别的准确率。

基于多场耦合计算的气体绝缘开关设备母线接头过热性故障分析

为了研究气体绝缘开关设备(GIS)母线接头的过热性故障形成机理,基于多场耦合有限元法建立了GIS梅花接头温升计算模型。该模型通过对结构场分析计算触指与导体间的接触电阻(ECR)与接触热阻(TCR),运用电流传导分析计算了功率损失并作为热源代入温度场计算接头温升。进行了稳态电流温升实验,验证了所提出计算模型的有效性。基于该模型分析了导体插入深度与短路负荷电流对GIS母线接头温升的影响,结果表明短路负荷电流由于作用时间短而不会造成母线接头的热损伤,导体对接深度不足引起的接触点异常温升是导致GIS母线接头过热性故障的直接原因。

基于光纤光栅的气体绝缘开关母线温度在线监测系统

提出了一种基于光纤光栅测温技术的气体绝缘开关(GIS)母线温度在线监测方法,设计了高性能的光纤光栅温度传感器以及波长解调系统,由工控机实现波长自动采集、波长温度转换、数据存储以及故障预警,通过实时监测母线温度变化趋势实现对母线的发热状态进行评估。所研制的在线监测系统已在广东电网投入运行,运行结果表明,该系统具有较高的测温精度,能够有效监测GIS母线温度及其变化趋势。

基于多物理场耦合的气体绝缘母线触头接触温升有限元计算

触头接触温升与气体绝缘母线的运行状态以及可靠性密切相关。建立了气体绝缘母线三维涡流场分析模型计算母线各部分原件的功率损耗,并将其作为热载荷输入流场以及温度场有限元分析模型,计算出了母线温度场分布。为了模拟接触电阻且不影响母线温度场分布情况,合理简化了触头结构。基于计算流体力学理论,采用多组分传输方法计算母线内外不同气体的对流换热问题,避免了反复迭代求解对流换热系数。考虑了接触电阻以及气体热物性参数随温度变化的特性。多物理场耦合计算结果与实测值的对比结果表明了接触电阻简化的合理性以及母线温升计算模型的有效性。所提出的模型对于母线触头过热状态监测提供了方法和依据。

高压电力电容器内部最热点温度的计算模型

为了估计电力电容器内部运行最高温度,主要考虑了电力电容器的内部介质损耗造成电容器发热、运行环境温度和电容器外壳的散热性能,提出了以电力电容器在动态热平衡时的外壳最热温度作为中间变量,建立了电力电容器内部最热点温度的计算模型,通过一类大量用于电力系统无功功率补偿的电力电容器参数为计算依据,计算了电力电容器在不同运行容量、不同环境温度下的内部最热点温度。利用红外热像仪测量了并联电力电容器组长时间运行的环境温度和电容器外壳最热温度,测量结果验证了温度估计模型的有效性。最后,对加强电容器的安全运行提出了运行环境温度的建议。

基于光纤光栅的GIS导体温度巡检方法与装置

针对GIS设备导体温度监测和回路过热性故障预防,在分析光纤光栅测温原理和成像解调技术的基础上,提出了一种基于光纤光栅温度传感网络的GIS导体温度巡检方案。通过现场温升试验建立了GIS导体温度测量模型并根据相关标准制定了GIS导体温度过热性故障判据。研制了可应用于不同GIS母线温度测量的便携式巡检装置,设计了温度巡检装置的硬件系统和软件系统。现场实验表明该设备工作稳定,测温精度高,对于保障GIS设备的安全稳定运行具有现实意义。

气体绝缘开关设备母线接头过热失效的相似模型

气体绝缘开关设备(gas-insulated switchgear,GIS)母线接头过热失效由开始发展到形成的时间较长,直接采用母线原型开展故障过程模拟试验缺乏客观现实性。为了再现GIS母线接头的过热失效过程,根据过热失效所包含的功率损耗、气体流动以及温升现象的数学模型,利用相似学原理推导了涡流–流体–热耦合场的相似关系,并对其进行了合理简化和修正,以提高相似模型的实用性,设计了GIS母线的局部相似模型,给出了模型的几何条件、物理条件和边界条件。利用三维有限元法分别计算了母线原型与相似模型涡流场及温度场,将电流密度及温度分布的计算结果进行对比,验证了相似建模的有效性。

基于相似理论与准则关联式的气体绝缘母线电磁场-温度场综合模拟

针对原型气体绝缘母线(GIB)温升试验耗时长且成本高的不足,提出一种基于相似理论与准则关联式的电磁场-温度场综合模拟方法。借助控制方程组与准则关联式建立温升过程中功率损耗、对流传热以及辐射传热的数学模型,通过相似分析推导出GIB多物理场的温升相似准则,并设计相似模型。利用有限元方法对比不同负荷电流下,原型GIB与相似模型的导体与外壳的电流密度、功率损耗、对流传热系数以及温度分布,并与温升试验数据进行对比分析,验证了所提模拟方法的有效性。

水热法制备四方相钛酸钡纳米粉末的工艺研究

研究了水热法制备四方相钛酸钡纳米粉末的机理 ,分析了改变实验条件 (反应时间、反应温度、溶液PH值、前驱物及前驱物的化学比等 )对反应产物的影响 ,提出由于水热法的密闭性造成反应过程中氧分压只能通过扩散来得到补偿从而影响生成物中钡空位的浓度进而阻碍生成物向四方相转化的进程。通过对改变反应时间所得产物的X

气体绝缘金属封闭开关设备接地开关短路事故分析

以一起气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulator switchgear,GIS)接地开关短路事故为例,分析事故发生的原因是隔离开关气室内金属异物在电场力和机械振动的作用下,引起盆式绝缘子沿面放电,导致绝缘破坏;在重合闸过程中,盆式绝缘子再次发生放电,电弧在气流的作用下,引起隔离开关静触头屏蔽罩与筒壁发生短路,强大的电流导致屏蔽罩烧熔。由此判断厂内装配环境控制不严格以及金属异物等杂质严重威胁着GIS的安全。提出相关建议,即加强对GIS生产过程的控制,保证GIS内部清洁;同时,要加强对运行中的GIS的局部放电检测,对存在局放信号的GIS设备及时进行检查,以确保电网安全稳定运行。

10kV电磁式电压互感器熔断器频繁烧毁事故分析

10kV电磁式电压互感器一次熔断器频繁发生烧毁事故,分析排除铁磁谐振引发事故的可能性,结合现场运行状况,利用ATP-EMTP电磁暂态仿真分析超低频振荡引起的过电流问题,得出超低频振荡导致电压互感器一次侧熔断器电流过大烧毁的结论,进一步核实发现消弧装置未投入运行是超低频振荡未得到压抑的主要原因,并提出有效整改和防范措施。

包封材料的改进及其对压敏电阻大电流耐受性能的影响

为了满足 IEC和国标对避雷器阀片大电流冲击耐受性能指标的要求 ,通过对环氧树脂配方及工艺的调整 ,研制了新型环氧包封材料 ,使环氧树脂与氧化锌瓷体的热膨胀系数更加匹配 。

干式铁心串联电抗器运行中的特殊问题

佛山供电局吉安变电站的14C号电容器组与其他电容器组相比呈现出故障率明显偏高的现象。经试验检修好后，运行较短时间又发生电容器故障，而对开关、电抗器等进行试验检查，均未发现问题。后经录波检查发现，该组电容器在合闸过程中多次发生大于2砜的过电压。经分析，笔者认为是由于铁心电抗器在合闸过程中，由于铁心饱和使电抗器的电抗值下降导致某次谐波谐振，从而产生该谐波次数下的高倍数过电压。因此，电容器组运行较短时间就会损坏。

交流及直流复合电压下油纸绝缘气隙缺陷局部放电特性研究

构建了油纸绝缘常见的纸板内部气隙缺陷,研究了交流电压、交流电压与直流电压复合作用下缺陷的局部放电特性,研究了各独立电压分量对复合电压下局部放电特性的作用和影响规律。

含机械臂作业的变电设备带电水冲洗装备

本文介绍了一种适用于变电站内高电压等级变电设备的带电水冲洗装备。该装备采用了新颖的车载平台设计,适用于大直径变电设备的移动式冲洗作业,应用三自由度机械臂代替人工持枪,从而降低了人工作业劳动强度,提高了带电水冲洗的安全稳定性,并结合水射流智能化控制便于对变电设备进行准确而高效地清洗。该装备通过了模拟现场及现场带电水冲洗试验,冲洗效果符合行业标准要求。