252 kV紧凑型GIL三相三支柱绝缘子绝缘结构设计与优化

当GIL由单相运行转变为三相共箱时,滑动设计的支柱绝缘子绝缘结构将变得更为复杂,设计难度显著提高。为提升252 kV三相共箱式紧凑型GIL运行可靠性,应用有限元方法仿真分析了252 kV紧凑型GIL三相三支柱绝缘子电场分布特性,提取了电场设计指标值。将电场设计指标转化为去量纲化指标f,探讨了252 kV紧凑型GIL三相三支柱绝缘子f值随典型结构参数的变化规律,结合相对标准偏差分析得到了典型结构参数对各设计指标的影响程度。在此基础上,讨论了绝缘子的典型结构参数优化设计顺序与方法,给出了改进方案并分析了改善电极间电容分布以均匀金属件表面电场的方法。结果表明,改进方案的绝缘子表面合成场强、切向场强、嵌件表面场强分别降低了6.9%、11.1%、30.1%。改进方案使三相三支柱绝缘子的3个设计指标均满足了控制值要求,对252 kV紧凑型GIL中三相三支柱绝缘子的优化设计具有重要的指导与参考意义。

紧凑型252 kV GIS产品研发及单元化设计

论述了国内外252 kV GIS的发展现状及趋势展望,详细介绍了某高压开关有限公司最新研制的额定参数为"252 kV-4 000 A-50 kA(3 s)-50Hz"的新一代紧凑型252 kV GIS的设计理念、关键技术、结构特点及型式试验情况。秉承"高可靠性、小型化、低成本"的设计理念,断路器采用自能灭弧室结构,配弹簧操作机构;隔离/接地开关通用化设计,与主母线气室独立;主母线三相共箱上侧布置;电流互感器整体浇注成型,有内置/外置式2种规格;隔离/接地开关的操作机构集成化设计,在机构箱内实现间隔内电气互锁;整间隔一体化运输、安装与调试。该产品拥有自主知识产权,已完成全套型式试验并通过国家新产品技术鉴定,成功应用于变电站工程。

252kV瓷柱式断路器在AG5条件下的抗震研究

为了研究252 kV瓷柱式断路器在AG5条件下的抗震性能,文中分析了瓷柱式断路器在地震中容易折断的原因,计算了典型252 kV瓷柱式断路器在AG5条件下的抗震性能,研究了在没有底架AG5条件下该断路器的抗震性能,讨论了底架对瓷柱断路器固有频率的影响。结果表明:无底架条件下,固有频率显著提高,因此在不同地质条件下可通过底架的设计来避开地质的特征频率,从而降低地震对该断路器的损害;在有或无底架的AG5条件下,瓷柱的最大应力均出现在瓷柱的根部,支撑瓷柱的应力均超过了高强瓷的许用值,因此为了进一步提升瓷柱式断路器的抗震水平,必须采用强度更高的支撑瓷柱;该断路器即便是采用落地布置也无法满足AG5的抗震要求,因此在高强震地区,特别是对供电要求比较高的铁道牵引变电站应避免采用瓷柱式断路器。

252kV分支母线结构的改进设计

对252 kV分支母线结构提出了改进设计,并通过ANSYS商用电场计算软件对更改后的结构进行了电场计算分析。改进后的252 kV母线结构在充气压力为0.3 MPa(表计)下,成功耐受住工频电压460 kV/1 min和雷电冲击电压1 050 kV,正负极性各15次的试验。通过该次改进,提高了252 kV母线的绝缘裕度,并可降低企业的生产成本。

新结构252kV/630A～1 250A短尾油纸电容式变压器套管的研制

介绍了用于电力变压器高压引线端的新结构短尾油纸电容式变压器套管 ,其额定电压为 2 5 2 k V,绝缘水平可达到 363k V;论述了该套管的结构特点 ,上瓷套采用直筒型 ,且整体结构简单 。

C4F7N/CO2混合气体中252kV盆式绝缘子工频沿面闪络特性研究

研究SF6替代气体及其在气体绝缘设备中应用的可行性是近年来电气工程领域的热点之一。C4F7N是一种全球变暖潜能值低、绝缘性能优异的环保型绝缘气体,它与CO2组成的混合气体有望完全替代SF6。该文通过试验研究C4F7N含量为5%、9%、13%的C4F7N/CO2混合气体中252kV盆式绝缘子的工频耐压和沿面闪络特性,并与0.5MPa SF6中的实验结果进行对比。结果表明:绝大部分沿面闪络发生在盆式绝缘子的凹面侧而非凸面侧;C4F7N/CO2混合气体的沿面闪络电压随气压的上升而升高;相同气压下,沿面闪络电压随着C4F7N含量的增加而升高,并存在饱和趋势。0.6MPa下9%C4F7N/91%CO2与0.5MPa下SF6中绝缘子的沿面闪络电压近似相等。最后结合实验数据和仿真结果,制定了绝缘件的电场强度设计基准。

操作冲击电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体252kV GIL间隙及沿面放电特性

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为有望在高电压等级气体绝缘输电管道(GIL)中替代SF_(6)的环保绝缘气体被广泛研究。在高电压等级下,操作冲击电压下的介质绝缘特性成为绝缘配合中无法忽略的重要因素,然而现阶段操作冲击电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中间隙击穿和沿面闪络特性研究很少。该文通过实验研究操作冲击电压下C_(4)F_(7)N摩尔百分比为5%、9%、13%的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中252kV GIL中间隙和沿面放电特性,并与0.5MPa SF_(6)中的实验结果进行对比。结果表明,放电电压随压强及混合气体C_(4)F_(7)N摩尔百分比升高而上升;放电存在盆式绝缘子凹面侧间隙-沿面闪络和间隙击穿两种形式;0.5MPa 13%C_(4)F_(7)N/87%CO_(2)、0.6MPa 9%C_(4)F_(7)N/91%CO_(2)混合气体下沿面绝缘强度达到0.5MPa下SF_(6)绝缘强度的87%以上,而0.7MPa 9%C_(4)F_(7)N/91%CO_(2)混合气体下沿面绝缘强度已超过0.5MPa下SF_(6)的绝缘强度。

252kV母线结构的优化设计

为了降低加工制造成本,基于Autocad进行了252 kV母线结构的改进设计,并基于ANSYS的静电场模块计算分析了252 kV母线结构改进前后的内部电场分布.改进后的252 kV母线结构在充气压力为0.3 MPa(表计)下,成功耐受住工频电压460 kV/min和雷电冲击电压1 050 kV的正负极性各15次的试验.改进后的结构提高了252 kV母线的绝缘裕度,降低了企业的生产成本,每年可节约成本100多万元.

252kV GIS用盆式绝缘子的设计及应用

高压GIS开关设备经常使用盆式绝缘子这样一种绝缘支撑件,它起到将通有高电压电流的金属导电部位与地电位的外壳之间隔离开的绝缘作用。同时,盆式绝缘子也将承受金属导体自身重量,运动部位的力等负荷。因此, GIS用盆式绝缘子不但要满足绝缘性能的要求,还要具有良好的力学性能。本文详细介绍一种252kV GIS盆式绝缘子的设计试验过程,使其最终能够满足产品设计要求。

252kV自能式灭弧室设计及优化

提高电力系统可靠性能的重要措施是提高该系统元件的可靠性能。优化断口间绝缘结构,改善介质状况,增强热膨胀效应,可以促进断路器开断性能的提升。通过压气室和热膨胀室容积的设计计算,该断路器大电流的开断性能得到保证;借助电场分析软件,人们可以进行断路器关键部位电场强度计算、分析及优化;通过对气流通道的优化,膨胀室热气体的气吹效率得到加强,介质状况进一步改善。最后,利用型式试验对优化后的自能式灭弧室进行验证,为后续产品研发提供技术参考。

252kV GIS特点及其安装调试技术

GIS由于占地少，维护方便，可靠性高等优势，在土地成本与日俱增的今天，应用越来越广泛，已从最初的几千伏电压等级发展至现在的252kV、550kV、750kV电压等级，甚至在发展1100kV电压等级的GIS。本文以252kVGIS为例，结合黎托变GIS扩建工程的安装调试经验，简要介绍了GIS设备的技术特点，着重总结介绍了GIS现场安装、调试技术及其注意事项。

252kV罐式高压六氟化硫断路器三相机械传动的方案设计

为满足电网用户对252kV罐式高压六氟化硫断路器三相机械联动的要求,需要利用LW24-252产品的灭弧室结构对原LW24-252分相罐式断路器进行改进。本文介绍了一种三相机械联动的设计方案。

我国252～550kV高压开关设备技术参数与电网需求的差距

近年来我国超高压电网高速发展，系统短路容量越来越大，主变压器容量不断增加，系统运行规程更加严格，运行要求越来越高。对相应的电气设备技术参数提出了新的要求，国产252-550kV高压开关设备，如550kV大电流、高参数瓷枉式SF6断路器，550kV高开合感应电流能力的GIS（HGIS），252—550kV高开合母线电容电流和转换电流能力的GIS（HGIS），252kV大电流（4000A）GIS，252kV三相机械联动断路器对这些高参数的要求适应性较差，与电网的需求存在一定差距。文章对这些差距进行了详细论述，以期国内高压开关制造业的有关人士能重视这些问题。努力缩小并消除这些差距，加速我国252-550kV高压开关的发展。

浅析252kVGIS断路器

介绍了一种已经研发成功,并具有国际领先水平的252kv单断口GIS断路器的工作原理和技术特点,并从用户角度出发阐述其实用性和易用性的设计理念。得出,该系列GIS断路器综合性能具有较大的优势,可靠性和易用性。

西安超高压开关设备产业化项目126-252kV GIS装配厂房,办公楼设计

西安西开高压电气股份有限公司规划在大庆路厂区拆除原有旧厂房在东西方向150m，南北方向130m区域内新建一座126—252kV GIS装配厂房，包括126kV GIS装配区、252kV GIS装配区及零部件库存区，车间办公楼等。设计要求工艺参数、工艺设施、结构参数、布置形式、外观效果等方面在同行业领先。

浅谈252kV的SF_6绝缘金属封闭式开关设备安装技巧

252kVSF6绝缘金属封闭式开关设备是利用具有优异绝缘性能的SF6气体作为绝缘和灭弧介质的组合电器,其对现场的安装有着严格的要求。文章通过分析GIS安装期间容易发生的主要缺陷,并针对这些易发的缺陷,在三门核电一期252kV GIS的安装过程制定了相应的控制措施,确保了252kV GIS最终的安装质量,也为二期252kV GIS的安装提供了指导。

动力学仿真在双动自能式断路器开发中的应用

双动自能式灭弧室凭借操作功低、可靠性高的优势,在252 kV的SF6高压断路器产品中有着成熟的应用。结合252 kV双动自能式断路器的开发项目,提出了动力学仿真在其产品开发中的实际应用。估算了分合闸操作功,用于机构的选型;利用刚体及刚柔耦合的多体动力学仿真得到关键零部件的受力结果,介绍了在理论和经验的指导下,动力学仿真在解决实际故障中的应用,并通过具体参数的对比,指出了新型的双动自能式断路器的明显优势。

GIS内隔离开关机械故障检测方法研究

针对252 kV GIS内隔离开关在实际运行中出现的销钉脱落、机械卡涩和分合闸不到位等问题,文中提出基于外拐臂旋转角位移与驱动电机绕组电流的机械故障检测方法。通过对变电站实测GIS内隔离开关外拐臂角位移曲线采用DTW(动态时间规整)算法进行可视化处理,使用3次样条插值对GIS内隔离开关驱动电机标准出厂电流进行拟合形成上下包络曲线,并判断变电站实测驱动电机电流曲线是否位于上下包络之内,即可实现对GIS内隔离开关机械故障的有效检测。结果表明,当GIS内隔离开关存在机械故障时,外拐臂旋转角位移曲线经DTW处理后的可视化曲线呈水平状态、颜色深度在0.3~0.7之间,且驱动电机电流曲线超出标准电流曲线的上包络。将外拐臂旋转角位移与驱动电机绕组电流作为检测GIS内隔离开关机械故障的判据,可以有效判断GIS内隔离开关是否存在机械故障,有效提高了故障检测的准确性。

252kV单相母线结构分析

装配简化、提高生产效率,参照其他电压等级母线结构对252kV单相母线结构进行优化设计。