罐式断路器加装内置式特高频局部放电传感器方法研究

为了提高罐式断路器绝缘状态监测水平,保障设备可靠运行,提出了现场加装内置式特高频局部放电传感器实施方法。首先,通过加装位置选择、传感器选型、密封结构设计、电场仿真计算和安装环境控制,实现内置式特高频局部放电传感器的现场安装;其次,通过密封试验检查加装位置的密封性能;最后,利用真型测试检验传感器的安装效果。结果表明:加装特高频传感器以后,罐式断路器内手孔表面和耦合电极的最大场强为12.45 kV/mm,屏蔽罩的最大场强为18.51 kV/mm,均小于设计许用值;密封结构包扎5 h后定量检漏SF6气体体积分数为8μL/L,小于标准要求值15μL/L;传感器灵敏度满足检测需要,且对外界干扰信号具有一定的抑制作用。运罐式断路器在加装内置式特高频局部放电传感器以后,其绝缘性能、密封性能和检测灵敏度均满足设计要求。研究结果为解决特高频局部放电现场检测提供了一种较为实用高效的方法。

一起敞开式隔离开关操作过电压激励罐式断路器微粒放电故障分析

SF_(6)气体绝缘金属封闭开关设备又称组合电器(简称"GIS"),具有占地面积小、不受外界环境影响、运行可靠性高、免维护的优点,在电力系统得到广泛应用,组合电器故障率直接影响到电网稳定.介绍了一起252 kV罐式断路器在同间隔隔离开关操作时灭弧室内发生放电的故障,综合录波数据、解体情况分析,通过隔离开关操作过电压仿真计算、现场局部放电试验比对分析,得出故障原因为动静主触头异常磨损,产生较多金属颗粒,在操作振动(气动机构)和分合闸气流扰动下,于动触头侧的屏蔽罩下方罐体处积聚,隔离开关分闸过程中产生高频过电压,传导至断路器动触头侧,加剧罐体处积聚的金属颗粒跳动,引发屏蔽罩底部对下方罐体放电,并为后续改造提供了建议.

750kV罐式断路器合闸电阻操动冲击下应力分布数值模拟及影响因素分析

作为断路器中的关键组件,断路器合闸电阻在长期运行的过程中会承受巨大的机械和电流冲击,可能造成合闸电阻乃至断路器设备发生损坏。基于此,文中以典型LW13-800型罐式断路器为研究对象,建立了断路器合闸电阻数值仿真模型,计算了操动冲击力作用下合闸电阻的应力分布,分析了不同优化设计中的影响因素对合闸电阻应力的影响。研究结果表明:在同一电阻串上,最底端电阻片所受应力最大;合闸电阻串平均应力与操动冲击波形大致吻合;合闸电阻所受应力的平均值与操动冲击载荷呈正比例关系;在加装了纯铝过渡片后,可以对电阻串两端电阻片应力分布起到一定程度的改善。

550 kV快速真空断路器的设计与试验

文中基于多断口串联技术,提出了气体绝缘罐式550 k V快速真空断路器。首先介绍了550 kV快速真空断路器的拓扑和结构方案,然后针对绝缘和温升开展仿真计算,以校核结构设计的合理性,最后通过绝缘和温升试验验证产品性能。仿真结果表明,所有断口处于合位时,最大场强在快速开关进出线处的屏蔽罩上,为19.5 kV/mm,所有断口处于分位时,最大场强在真空灭弧室静触头端面处,为18.9 kV/mm,各部分场强均符合场强设计基准;根据温升场分布,最高温升在真空灭弧室动静触头接触处,为50.8 K。此外,样机通过了对地和端间绝缘试验,单断口罐体的温升试验结果与仿真计算值最大偏差小于4 K,结果符合标准要求。

基于概率地震需求分析的750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系地震易损性模型

变电站作为电力系统的枢纽,其抗震性能评估尤为重要,其中罐式断路器耦联体系是变电站中的重要设备之一。为研究750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的抗震性能,采用增量动力分析(IDA)以及概率地震需求分析(PSDM)相结合的方法评估了其地震易损性。首先分析了750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的结构特性和震损特征,构建了有限元模型。通过增量动力分析(IDA),以地面峰值加速度(PGA)为地震动输入参数,得到关键易损部位的地震响应。在此基础上,通过概率地震需求模型(PSDM)生成了每个易损部位在不同震损状态下的地震易损性曲线。最后,基于可靠度理论计算得到了750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系的地震易损性模型。结果表明,可以确定该结构在不同PGA下发生完全、严重、中度和轻微损坏的概率,反映了结构的抗震性能水平,例如当PGA达到0.6 g时,750 kV-SF_(6)罐式断路器耦联体系4种破坏状态的概率分别分0%,1%~5%,88%~93%和100%。

基于仿真模拟的罐式断路器焊接缺陷分析

罐式断路器筒体的焊接质量决定着电网安全稳定运行,早期制造厂仅做了纵缝两端射线检测、整体水压试验及焊缝表面渗透检测,并未对环缝内部进行检测。文中主要在罐式断路器环缝上运用射线检测技术发现缺陷,采用槽式透度计测量未焊透缺陷高度,考虑多种因素影响,借助仿真软件,建立未焊透、裂纹缺陷模型,对罐式断路器在缺陷下能否运行做可行性分析,从而为罐式断路器检测结果评判及焊接工艺改进提供了重要理论依据。

750kV罐式断路器交流耐压试验放电分析

某变电站750 kV罐式断路器检修后交流耐压试验时内部发现放电情况,随后通过综合分析并解体检查,发现放电部位。利用有限元电场仿真软件进行仿真分析,发现故障发生的原因,并针对故障原因提出解决方案,最后消缺并顺利通过试验。

一起550kV断路器放电案例分析

罐式断路器作为SF_(6)气体绝缘封闭设备,若气室内残留灰尘、金属碎屑等异物,则可能在带电后引发放电跳闸事故。本文主要介绍了一起550 kV罐式断路器放电案例。通过对故障断路器进行解体检查,并结合有限元仿真分析结果,判定本次事故是由金属异物引起的SF_(6)气隙放电,对整个放电故障过程进行了分析,并提出了相对应的防范措施。该次放电案例为今后类似事故的防范和处理提供了经验与参考。

一种真空度检测装置及抽气系统

针对500 kV罐式断路器抽真空过程中无法精确读取真空机组进口数据,为防止因关闭真空机组读取数据容易导致真空泵油倒入设备内部风险的问题,提出在断路器本体侧增加一个三通、球阀、电子显示表等措施,此方法操作简单,数据读取准确,降低了操作风险。

500(330)kV变电站典型设计研究与应用

介绍了典型设计的目的、输入条件和主要技术经济指标,并按照变电站主要设备型式划分了GIS、HGIS、瓷柱式断路器、罐式断路器等4个典型设计的基本方案;重点分析了500(330)kV变电站典型设计的主要技术方案,对各级电压的电气主接线形式、短路电流水平等进行了详细的说明;费用概算和实际应用表明,典型设计具有节省投资、节约占地、提高供电可靠性、增加规划的灵活性等特点;最后简单介绍了正在开展工作的220kV和110kV变电站典型设计、输电线路典型设计情况。

500 kV罐式断路器运行分析及改进措施

罐式断路器抗震性能好,自带外置线包式TA,结构布置紧凑占地面积少,一般来说可靠性高,但近年来河北省电力公司频繁发生罐式断路器内部放电故障,故障现象大多为送电过程中发生放电,通过对故障断路器的故障现象分析和内部放电模拟试验研究认为,罐式断路器内部放电故障主要是由于内部遗留或运行中产生异物造成的,罐式断路器在安装时应严格控制安装环境和运行中异物脱落。目前采取的措施是彻底清扫罐体内部,保证罐体内部清洁度。

800kV双断口罐式断路器研制

介绍了已研发成功,并具有国际领先水平的800 kV双断口罐式断路器的设计、试验过程,重点对800 kV双断口罐式断路器开发中的技术课题及其应对措施进行详细介绍。

800kV罐式SF6断路器操动机构频繁打压现象分析

高压断路器是变电站中仅次于变压器的高压开关设备,起着控制和保护的作用,为了保证750 kV超高压输变电工程安全运行,排除高压电气设备运行中可能存在的安全隐患,对黄河750 kV变电站采用的LW13-800罐式SF6断路器操动机构进行了介绍,分析了变电站断路器操动机构出现的频繁打压现象,并结合750 kV变电站现场运行经验提出了相应的解决办法和预防措施,对今后加强LW13-800罐式SF6断路器现场运行具有一定的借鉴意义。

MPCG算法在GIS三相共罐式SF_6高压断路器电场计算中的应用

针对实际的GIS三相共罐式SF6高压断路器模型结构复杂的特点,分析了适用于计算多节点、多单元的大型稀疏正定实对称矩阵求解的修正预优共轭梯度算法MPCG,给出MPCG算法的迭代流程。根据系数矩阵稀疏、对称的特点,对系数矩阵的寻址方法进行了研究,引入了新的数据结构,该方法可以快速、有效地解决系数矩阵的寻址问题,占用内存少,寻址速度快。建立计算三维电场有限元模型及数理方程,根据该模型方程对高压断路器在工频测试电压下的电位和电场进行了计算,采用MPCG算法来求解所得到的大型有限元方程组。根据计算的电位和电场分布剖面图以及俯视图,可以为GIS断路器内部各部件的优化配置提供很好的参考。

金属颗粒对LW13-550罐式断路器电场的影响分析

LW13-550罐式断路器广泛应用于500 kV电网,运行可靠。但也出现了一些绝缘故障问题,故障情况是断路器在合闸和分闸状态,均可出现触头静侧或动侧屏蔽罩对外壳放电。经解体检查和返厂试验,认定故障原因是屏蔽罩下方的罐体内壁上的金属颗粒导致局部放电甚至绝缘击穿。为了定量分析金属颗粒尺寸与放电故障的关系,需要计算断路器内部的三维电场。笔者建立了断路器内有金属颗粒时的三维电场计算模型,用有限元法求解。三维电场计算结果表明:若罐体内壁直立的金属颗粒为高5 mm、直径1 mm的圆柱(顶部处理为半球形),颗粒表面最大场强远超过500 kV设备0.5 MPa SF6气体的最大击穿场强,可以导致绝缘击穿。若颗粒最大尺寸小于5 mm,仍会导致颗粒附近电场畸变,引起局部放电。若局部放电严重,可能继续发展为绝缘击穿。

柱式断路器用复合套管耐腐蚀性能的试验研究

柱式断路器用复合套管需要耐受断路器开断后SF6分解产物的腐蚀作用,笔者使用断路器单次短路电流开断和连续短路电流开断后的SF6气体,开展了内壁涂覆聚四氟乙烯复合套管的加速腐蚀试验,加速腐蚀后的复合套管通过工频电压试验和雷电冲击电压试验,以及吸附剂完全失效的极端情况下的绝缘性能验证试验。试验结果表明,内壁涂覆聚四氟乙烯的复合套管耐腐蚀性能理论上可以满足断路器的性能要求。

一起330kV罐式断路器雨闪事故的分析

分析了一起罐式断路器的雨闪事故。得出,套管的结构高度偏低是造成此次雨闪的主要原因。在3/2接线中,如果采用罐式断路器,当中间断路器套管闪络时,则该断路器所在串连接的线路或变压器的保护均会动作;当靠近母线的断路器套管闪络时,则该母线的保护和该断路器对应的线路(变压器)保护均会动作。提出了防止事故的措施:建议加装硅橡胶增爬裙。

环保型罐式多断口真空断路器均压配置研究

环保型罐式多断口真空断路器是未来高压真空断路器的发展趋势之一,但目前对罐式多断口真空断路器的均压配置问题研究不足。该文建立罐式多断口真空断路器三维电场模型,对比分析了罐式与传统柱式真空断路器的结构电压、电场分布和等效电容参数的差异,发现罐式结构对地杂散电容增大造成其电压分布更加不均匀。研究了罐式多断口真空断路器的单边、双边、三边和圆筒状的不同均压电容配置结构对断口间电压分布、罐体内部电场强度的影响规律。研究表明:不同均压配置结构的断口间均压效果由优到差依次为圆筒状、单边、三边、双边,圆筒状均压配置金属连接件处最大电场强度为3kV/mm,远小于其他方式的15~20kV/mm,该研究为罐式多断口真空断路器均压配置提供了参考依据。

我国高压SF_6断路器的现状及发展趋势

介绍了高压SF6断路器的发展概况,并对高压SF6断路器的性能和灭弧方式进行了着重的阐述.最后结合科学技术的发展,对瓷柱式和罐式SF6断路器的发展趋势作了较为详细的论述.

500kV变电站罐式断路器黄铜连接螺母腐蚀断裂原因分析

利用宏观检验、化学成分分析、显微组织检验、断口形貌分析、有限元分析及能谱分析对腐蚀断裂的黄铜连接螺母进行了分析。结果表明,因材质不良、制造工艺控制不当造成黄铜连接螺母的强度和韧性不足,在生产制造或存放运输过程中接触到了含有S元素的腐蚀性介质,在管路内部介质压力、紧固预紧力及加工残余应力的共同作用下,沿整个螺母的应力集中区发生应力腐蚀开裂。