±500 kV换流站交流滤波断路器闪络故障分析及外绝缘特性

交流滤波器的频繁投切会造成断路器承受较大直流残压,同时受环境因素的影响容易导致断路器发生闪络故障,严重威胁高压直流系统的安全稳定运行。针对某±500 kV换流站发生的交流滤波断路器闪络事故进行了分析研究,结合录波数据和现场试验确定故障原因为恶劣的气象条件加上电源侧直流电压与交流侧电压的叠加引起断路器外绝缘闪络和相间闪络。为解决交流滤波断路器外绝缘降低的问题,开展了断路器外绝缘闪络特性试验研究以及提高外绝缘污闪电压措施试验研究,发现污闪电压会随着盐密、灰密的增加明显降低,而安装增爬裙或喷涂PRTV涂料能够明显提高污闪电压。根据试验结论提出了相应的防止断路器污闪的措施,取得了良好的应用效果。

500kV交流滤波器用断路器绝缘故障分析及其绝缘特性研究

为深入研究交流滤波器用断路器绝缘特性,文中对南网多起典型交流滤波器用断路器绝缘故障进行深入分析,总结交流滤波器用断路器运行工况及国内外的研究现状。分析总结发现:交流滤波器断路器运行工况较常规交流断路器更严苛,国内外断路器厂家对交流滤波器用断路器的绝缘特性研究不足,也缺乏交流滤波器用断路器的针对性试验以及选型标准,在上述分析总结的基础上,指出交流滤波器用断路器绝缘特性及技术标准的研究方向,提出了研究过程中应着重解决的技术难点。

500 kV交流滤波器断路器均压电容器径向击穿仿真分析

为查明某换流站交流滤波器断路器均压电容器径向击穿的故障原因,利用ATP/EMTP对换流站第四大组交流滤波器进行建模,同时考虑均压电容器电容分布及外部污秽的影响,计算故障均压电容器绝缘筒内外壁电位差、故障点与断路器静触头电位差。仿真结果表明:均压电容器壁厚不足和外部污秽是导致径向击穿的根本原因。最后,采用三维有限元法仿真计算均压电容器内外电场分布,提出增加均压电容器壁厚或改用瓷外套均压电容器的整改方案。

支柱绝缘子对交流滤波器断路器电场分布的影响研究

交流滤波器断路器是特高压直流输电系统交流滤波器场的重要组成部分,是系统无功功率变化时保证交流滤波器可靠频繁投切的重要电气设备。近年来,±800kV换流站内屡次出现交流滤波器断路器在投切过程中发生击穿及爆裂的现象,严重威胁着直流输电系统的安全稳定运行。为分析其原因,本文基于PSCAD/EMTDC搭建某±800kV直流输电系统及交流滤波器断路器电磁暂态仿真模型,结合在运交流滤波器断路器的外绝缘分布特征,仿真分析交流滤波器断路器双断口电压特征;根据交流滤波器断路器灭弧室的内部结构和参数,搭建了Ansys有限元仿真模型,仿真计算了灭弧室内电场强度分布。

交流滤波器断路器在线诊断分析系统开发与应用

针对交流滤波器断路器运维工作中存在的问题,通过对断路器运行状态不稳定、人员运维工作量大及技术水平层次不一等原因进行分析,开发了一款"换流站交流滤波器断路器在线诊断分析系统软件"。应用结果表明:由系统软件代替人工检查分析,缩短了人员检查分析波形的时间,提高了人工巡检效率,实现了对交流滤波器断路器深层次隐患问题的在线诊断管理,可为全国各直流换流站交流滤波器断路器运维管理提供参考。

选相控制器在±500 kV换流站交流滤波器断路器的应用分析

结合国内某±500 kV直流工程介绍了交流滤波器断路器配置同期合闸装置的必要性及SID-3YL型选相合闸装置的分合闸控制策略功能。通过分析固定合闸角度模式下的合闸效果验证了合闸角度偏差与涌流的关系,并投入了自适应功能。通过分析合闸装置自适应功能的算法,观察统计实际合闸角度,验证了自适应模式在交流滤波器断路器现场应用的可行性和有效性。

交流滤波器断路器绝缘结构分析及优化设计

针对某换流站交流滤波器断路器进行研究,并对原有结构进行静场电仿真,以仿真结果为依据分析该设备绝缘结构,继而提出优化其结构的新思路、新方法,并对优化后结构进行仿真分析、对比,通过局部零件试验,对仿真计算结果的正确性进行验证。

污秽潮湿条件下ACF瓷柱式断路器直流泄漏电流和直流电压分布规律研究

为了模拟交流滤波器瓷柱式断路器开断容性负载后直流电压分布,在人工气候室开展污秽潮湿环境下断路器双断口直流电压分布规律及电压—电流特性研究,在不同断口污秽比值与环境湿度条件下,通过直流高压发生器使断路器双断口同时承受直流高压,测量断口泄漏电流及断口间直流电压。试验结果表明:环境相对湿度达到90%及以上时,断路器2个断口由于污秽分布不均引起瓷套表面电导率不一致,导致开断容性负载后负载侧的直流电压大部分集中在同一个断口上,且随着相对湿度提高,断口泄漏电流会出现急剧增加的拐点。此外,还提出解决直流电压分布不均匀的研究方向。

断路器动作延时时间对GAMMA-KICK功能影响的仿真分析

基于PSCAD/EMTDC仿真平台建立了典型的500 kV直流输电系统模型,依据快速无功功率控制(GAMMA-KICK)的原理以及与交流滤波器断路器配合的要求,对GAMMA-KICK抑制暂态电压波动的功能进行了仿真验证;并通过设置不同的动作延时时间,研究了交流滤波器断路器投切时间对快速无功功率控制的影响。仿真结果表明:快速无功功率控制能够有效降低投切时的暂态波动,延时时间直接影响快速无功功率控制效果;关断角改变越大,抑制换流母线电压暂态变化的能力越强。