252 kV GIS内部燃弧故障压升计算及壳体烧穿概率研究

气体绝缘开关设备在电力系统中起着重要的控制与保护作用,内部燃弧故障产生的高温、高压和壳体烧穿效应对设备、建筑物以及工作人员的安全造成了巨大威胁。文中针对252 k V GIS采用流体相平衡中的气体恒压热容CP0、恒容热容CV0修正改进标准计算法的参数,明确“Kp因子”的取值范围,提出一种计算压升的增强型改进标准计算法和考虑故障切除时间的壳体烧穿概率计算法。研究结果表明:引起压升的能量占电弧能量的比例系数“Kp因子”的取值约为0.78~0.92,显然大于低电压等级开关设备的取值,增强型改进标准法的计算精度高于改进标准法的计算结果,壳体烧穿的概率与故障切除时间成正比,而与电弧移动时间成反比。通过对比实际GIS内部燃弧试验压升和烧穿结果,验证了所提出的增强型改进标准法和烧穿概率计算法的有效性。

封闭容器内部短路燃弧爆炸压力效应计算

中压开关设备内部短路燃弧爆炸对设备、建筑物以及工作人员的安全带来了严重威胁。为提出合适的数值计算方法对短路爆炸引起的压力效应进行计算,对开关设备内部短路燃弧的能量平衡机制进行了分析;通过分析燃弧过程的热-力效应,提出了基于CFD法的间接耦合分析方法,并开展了实际封闭容器内部短路燃弧实验验证了算法的可行性。研究结果表明:实验测量与模拟计算获得的平均压强仅相差2%左右;电弧尺寸对压力升的影响较小;封闭容器内部压力升随电弧能量的增大近似线性增大;安装负压室后燃弧室的压强可降低60%左右,因此,增设负压室可有效抑制开关设备内部短路爆炸引起的压力升。

封闭容器内短路燃弧压力升计算仿真参数分析

建立了开关柜封闭容器物理模型,并基于CFD的间接耦合分析方法,采用CFX仿真分析了小封闭容器内短路燃弧压力升分布,并分析了网格数量、仿真时间步长、电弧尺寸以及电弧位置等参数对计算结果的影响。分析表明:当网格数达到一定程度时,增大网格数量对计算结果影响不大,同时电弧尺寸和电弧位置对封闭容器短路燃弧压力升影响较小;仿真时间步长对计算结果存在一定的影响,综合计算效率和计算精度建议前3 ms采用自适应时间步长,3 ms后采用固定步长分析。

AE快速消弧装置

本文介绍一种中压电气设备内部燃弧故障主动保护装置,能迅速对内部燃弧故障做出反应,提高操作人员安全性以及故障设备的利用率。

VAMP321电弧光保护系统在电力系统中的应用和研究

分析了开关柜内部燃弧耐受时间及变压器动稳定时间对电力系统的影响,结合开关柜弧光短路故障下中压母线继电保护方式难以躲过内部燃弧耐受时间,提出了使用电弧光保护系统作为中压母线的积极防护措施。并以云南三环中化化肥有限公司为例,介绍了VAMP321电弧光保护系统的实现以及与SEL继电保护装置配合的逻辑方程。

一种高参数的12 kV小型化开关柜设计

针对高海拔、频繁发生温湿风、易出现冷凝现象及污秽地区等环境使用要求,笔者开发出一种12 kV小型化开关柜。该开关柜设计基于KYN28A-12型开关柜结构,依据IEC、GB等有关标准,对断路器室、母线室、电缆室等主要功能单元及内部零部件进行改进设计或创新,经过多次摸底试验,解决其中的绝缘、温升、内部燃弧等关键问题。新设计的开关柜柜宽650 mm,相对地、相间及断口间雷电冲击耐压达95 kV,在西安高压电器研究院通过型式试验验证(包括内部燃弧),具有体积小、绝缘水平高、接地关合及抗内部燃弧能力强等特点。设计中采取的提高绝缘、增强内部燃弧能力等措施,为今后高海拔地区中压开关设备的设计提供参考。

换流变有载分接开关非电量保护优化配置试验研究

基于有载分接开关油室进行研发改造,搭建了短路燃弧试验平台并开展了16次短路燃弧试验,基于试验结果分析,提出压力释放阀投报警、油流继电器投跳闸的有载分接开关非电量保护装置标准化配置建议方案。

SF_6全绝缘充气环网柜的技术问题浅析

对SF6全绝缘充气环网柜研发生产中遇到的典型技术问题进行了分析,并对高压交流负荷开关—熔断器组合电器单元的转移电流、负荷开关单元的关合能力的提升及近年来受到关注的内部燃弧故障做了比较详细的介绍。

核电厂停堆断路器的设备鉴定

停堆断路器是核电厂反应堆停堆开关装置的核心部件,也是反应堆保护系统停堆功能的最终执行机构,其安全可靠性,对于核电厂的安全运行十分重要。本文从有关停堆断路器设备鉴定的一般方法出发,结合国内的实际情况,对停堆断路器设备鉴定相关标准的理解和方法的运用进行探讨。

40.5kV充气柜双气箱结构设计与分析

以40.5kV充气柜双气箱结构为例,以板材厚度和最薄弱的右侧板为研究对象,在掌握结构的设计、制造和生产工艺的基础上,通过强度理论和有限元分析,得到双气箱结构的计算和校核采用第一强度理论,以及应力分布和变形量的分析云图。理论分析确定了双气箱结构宜选用3mm不锈钢材料,右侧板经过横纵向加强布置后,比原结构的变形量缩小了70%,大幅度增加了气箱结构的强度,使其足以承受内部燃弧中的高能量冲击力。所采用的理论和辅助软件分析方法,给40.5kV充气柜双气箱的实体设计提供了依据。