冲击耐受电压试验测控系统应用研究

针对雷电冲击电压试验 5 0 %放电电压 ,采用微机控制试验过程和数据在线处理系统 ,简化了试验控制复杂性 ,提高了试验结果处理的速度和精确度 。

工频局部放电试验与雷电冲击耐受试验对GIS内局部电场集中缺陷检测的有效性

现场绝缘试验作为气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)设备投运前的最后一道关口,是保障GIS设备可靠运行的必要手段。为了明确高电压等级GIS的现场试验有效性,搭建了550 kV GIS真型试验平台,使用母线凸起物作为GIS内部电场集中缺陷,通过改变凸起物曲率半径及长度模拟不同的局部电场集中程度,分别进行工频局部放电试验及雷电冲击耐受试验,得到不同试验程序的检测盲区,从而对其有效性进行分析。结果表明,对于实验所用的550 kV GIS设备,工频局部放电试验对的临界长度随曲率半径减小出现先下降后上升的趋势,能够检测出的凸起物最小长度为4 mm;而雷电冲击耐受试验随曲率半径减小单调下降,能够检测出长度<1 mm的母线凸起物缺陷。工频局部放电试验的检测有效性受到起始条件和放电量条件二者约束。因此,对于现行的GIS设备现场试验标准而言,雷电冲击耐受试验相比于工频局部放电试验能够检测出尺寸更小的局部电场集中缺陷。因此,现阶段现场试验应在工频局部放电试验的基础上,补充开展雷电冲击耐受试验。

柔性石墨复合接地材料冲击耐受特性实验研究

介绍了新型柔性石墨复合接地材料的组成及降阻原理,利用冲击及工频电流实验平台,在不同电流大小情况下分别对不同直径、不同长度、不同材料组成的接地体进行冲击和工频电流耐受实验。观察耐受前和耐受后各柔性石墨复合接地材料直流电阻的变化情况,实验数据分析表明,施加不同冲击及耐受电流时,相同长度以及材料组成相同的柔性石墨复合接地体,其直径大小对电阻的变化影响较大,随着柔性石墨复合接地体直径的增加,其电阻的变化特性逐渐趋于稳定,且柔性石墨复合接地材料的稳定性均强于圆钢以及固体石墨的稳定性。

进口500kV断路器和隔离开关的操作冲击耐受电压标准有必要统一

目前能源部颁发的有关技术规范中,对500kV断路器和隔离开关的操作冲击耐受电压值规定不一,设计中难以执行。本文建议,相对地和断口间的操作冲击耐受电压可分别取1175kV和1050(1080)+450kV。

解决12kV真空灭弧室雷电冲击耐受电压测试通过率低的问题

生产中遇到雷电冲击耐受电压测试通过率低的问题,通过应用六西格玛(6sigma)方法论系统地解决了这个问题。这个问题的解决说明一些复杂的问题单纯用技术分析或简单的问题解决工具不能凑效,而六西格玛(6sigma)方法论正好是一个通过统计技术系统性地寻找解决方案的工具,它为我们解决系统复杂的问题开辟了新的思路。

配网线路避雷器阀片90/200μs冲击电流耐受特性试验

为了试验调查现有线路避雷器阀片在90/200μs冲击电流下的耐受能力,对标称放电电流为5 k A和10 k A的两种Zn O避雷器阀片分别进行了不同能量等级下放电冲击次数为18次的90/200μs冲击电流耐受特性试验,并进行了相同能量等级下单次90/200μs冲击电流与4/10μs大电流冲击耐受特性对比试验。试验结果表明,相同能量等级下4/10μs大电流冲击对阀片造成的损伤大于单次90/200μs冲击电流造成的损伤;5 k A阀片最高可通过约3.5 k A的18次90/200μs冲击电流耐受特性试验,10 k A阀片最高可通过约7.3 k A的18次90/200μs冲击电流耐受特性试验;直流1 m A参考电压作为评价避雷器阀片性能判据的敏感度高于标称放电电流残压。

舰员抗冲击鞋性能试验及评估方法研究

水下爆炸在极短的时间内产生巨大的冲击加速度,引起舰船结构设备破坏和人员损伤。在自下而上的垂向冲击加速度作用下,甲板上的立姿舰员下肢首先承受强大的冲击载荷,人体的跟骨和脚踝是最易损伤的薄弱部位。研究舰员的抗冲击鞋,目的是通过缓冲脚底部载荷并降低到耐受限值以下。利用双波冲击机模拟3种典型冲击强度,采用国际标准假人代替真人作为试验载体,开展舰员抗冲击鞋的防护性能试验及评估方法研究。结果表明,舰员抗冲击鞋具有较强的冲击防护作用,可以衰减约60%的冲击载荷,从而达到有效避免或减轻舰员冲击损伤的作用。

模拟舰船冲击对人体下肢骨骼轴向压缩损伤特性研究

目的非接触性水下爆炸在极短的时间内产生巨大的加速度,引起舰船装备的破坏和人员严重损伤,尤其是人员下肢骨骼极易受到冲击损伤,严重影响舰船战斗力。材料与方法为了研究舰船冲击运动对人体下肢主要骨骼的损伤,采用12具新鲜的下股骨骼(包括股骨、胫骨、距骨、腓骨、跟骨)人体尸体标本,模拟舰船冲击运动的特性,在冲击机上进行静态和动态压缩测试实验。结果获取人体下股骨骼在静态和动态载荷作用下的压缩特性,如破坏载荷、压缩变形等,并对数据进行分析计算,得到下肢骨骼过载加速度估算值、骨骼损伤特点、动荷系数等参数,提出现有的下肢骨骼的冲击损伤耐受性及标准。结论在人体下肢骨骼中,跟骨和股骨的破坏载荷应是最低的,其动态抗压性能也较差,这与舰船冲击伤以跟骨及股骨损伤发生率较高的实际情况相符合。

低压开关柜在高海拔地区的运用

关于低压开关柜在高海拔地区的应用,最重要的是与尺寸参数相关的影响,如电气间隙和爬电距离,这是由于气压随海拔升高而降低。在某些环境参数下,固体绝缘产生的电场负载取决于设备结构,并根据适用的产品标准通过测试程序验证,仅适用于2000 m的应用高度。海拔在2000 m以上必须重新评估设备的规定参数,如额定工作电压U_(e)、额定绝缘电压U_(i)、额定冲击耐受电压U_(imp)和额定电流Ie等。通过应用某些校正系数和附加措施,低压开关柜可以在更高的海拔高度使用。

柔性石墨复合接地材料及其相关性能试验研究

当前,电力系统金属接地材料在实际运行中长期面临着腐蚀、复杂地形条件下运输及施工困难、接地体与土壤贴合度不高、偷盗及人为损坏事故频发、使用降阻剂加速金属腐蚀等问题。为此,选择高纯鳞片石墨作为主要导电材料制备了具有Litz线分层结构的新型接地材料——柔性石墨复合接地材料,并对该接地材料及其连接点分别进行了电阻率与接续电阻测试、冲击电流耐受试验、力学特性试验、高/低温耐受试验以及几种典型接地网的接地试验。试验结果表明:石墨复合接地材料电阻率<10^(-5)?·m,在标准雷电流、振荡冲击电流及短路电流冲击作用下,连接点的接续电阻稳定在2 m?左右;低温(–40℃)及高温(200℃)循环试验表明石墨复合接地材料及连接点结构稳定,接地材料电阻率呈现负温度特性;抗弯、抗扭及抗拉力学性能试验表明接地体力学性能满足实际施工要求;工频、冲击模拟接地试验进一步证明提出的接地材料具备用于实际接地工程的可行性。

±500kV气体绝缘金属封闭输电线路绝缘尺寸设计

随着高压输变电设备如气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)的大规模应用,内部支撑绝缘子的介电强度成为设备安全稳定运行的重要因素。限制GIL在直流输电中应用的2个重要因素分别是绝缘子表面电荷积聚和自由导电微粒的影响。在考虑这2种影响因素的情况下,借助有限元分析软件,设计±500 kV直流GIL的绝缘尺寸,包括GIL的内外径,内、外屏蔽电极和屏蔽坑,含氧化铝的环氧树脂盆式绝缘子的结构设计。此外,还提出直流GIL盆式绝缘子外形结构设计的3项原则,设计中考虑了表面电荷积聚和金属微粒对GIL绝缘水平的影响因素。设计结果达到预期目标,绝缘子和电极系统的等位线分布比较均匀,但是其耐电性能还有待实验的进一步检验。

新型聚合物水泥混凝土电气性能研究

高绝缘、低成本的绝缘填充材料是新型固体输电管道设计的关键,针对新型聚合物水泥混凝土(PCC)的介电常数、介质损耗因数、局部放电量、雷电冲击耐受电压、工频电气强度等性能进行试验研究。结果表明:室温下PCC的介质损耗因数为0.062,相对介电常数为5.82。随温度升高PCC试样的相对介电常数略有下降,介质损耗因数有所升高。与常规交联聚乙烯相比,PCC的介质损耗因数偏大,相对介电常数较高。PCC试样的工频电气强度和雷电冲击击穿强度均略低,局部放电值达到180 p C,起始局部放电特性处于劣势。综合PCC的介电性能、电气强度和局部放电特性测试结果,PCC若用于新型固体输电管道,可以从优化配方、改良工艺两方面对PCC的电气性能进行进一步改善。

对家用及类似场所用断路器的新要求——必须具有隔离功能

家用及类似场所用断路器适用于未受过专门训练的人员使用。为使用安全,GB10963.1-2005标准提出了断路器需具有隔离功能的要求。介绍了该标准与老标准的不同之处及增加的主要试验项目。为满足市场需求,企业要尽快生产出符合标准要求的新产品。

有关配电型避雷器用电阻片雷电冲击电流耐受能力的探讨

考虑到配电型避雷器的实际安装位置和运行情况,避雷器国际标准IEC 60099-4:2014中不再采用2 ms方波冲击电流耐受试验对配电型避雷器进行考核,而是在重复电荷转移能量耐受试验中以8/20μs雷电冲击电流波形对配电型避雷器用电阻片进行考核。简化了8/20μs雷电冲击电流峰值与其电荷量之间转换的数学推导过程。在此基础上,挑选了配电型避雷器常用的三种规格氧化锌电阻片进行了试验,研究了这三种规格的氧化锌电阻片连续雷电冲击电流试验和重复电荷转移能量试验的情况,可为即将修订的国家标准GB 11032-2010中相关内容提供参考。

具有绝缘子性能的110kV避雷器试验项目研究

具有绝缘子性能的110 kV避雷器同时具有绝缘子和避雷器的功能,可以替代铁塔上的绝缘子和避雷器,使得一台装置即可实现两台装置的功能。该装置同时具有绝缘子和避雷器的功能,因此,其性能要满足绝缘子的试验要求也要满足避雷器的试验要求。但是该装置的结构有异于普通的绝缘子和避雷器,个别试验项目需要根据装置的结构特性做出相应调整。结合绝缘子和避雷器的试验标准以及具有绝缘子性能的避雷器的结构特性进行了试验研究,给出了具有绝缘子性能的110 k V避雷器试验项目的建议。

800 kV SF6罐式断路器合闸电阻研究

断路器配置合闸电阻是降低线路合闸过电压的有效措施。介绍了800 kV断路器的结构特点,合闸电阻开关与合闸电阻并联后与两个主灭弧单元串联。800 kV断路器合闸电阻开关合闸过程中传动机构采用变长度连杆设计,实现了合闸电阻开关合闸时先慢后快的运动特性,保证了合闸电阻8~12 ms的可靠投入。800 kV断路器合闸电阻开关动触头采用弹簧振子设计,实现了合闸电阻开关分闸时后分的运动特性,保证了灭弧功能由主灭弧单元完成。800 kV断路器合闸电阻额定热容量为39.7 MJ,针对操作顺序C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E)-30 min⁃C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E),安全系数为1.51倍;针对操作顺序C(2E)-30 min⁃C(2E),安全系数为1.27倍。对800 kV断路器反相合闸及雷电冲击耐受电压下的电场分布进行了数值仿真,计算结果表明其绝缘性能满足要求。有关断路器合闸电阻的标准应完善。

电子信息系统低压电源浪涌保护器的设计

阐述了低压配电系统过电压产生机制以及对设备电压的要求。结合规范的实际应用情况,探讨了电子信息系统电源浪涌保护器参数的选取及安装应用,以供同行设计参考。

铁路货车超偏载检测装置和自动轨道衡压力传感器雷电防护优化设计研究

为掌握铁路货车超偏载检测装置和自动轨道衡压力传感器(以下简称“传感器”)耐雷电冲击水平,确定合理的优化设计方案,保证防护的可靠性,提出传感器的防护理念。分析传感器及其内部材料冲击耐受水平,通过掌握传感器内部材料的耐冲击水平值和防护电路各器件的耐受值,提出传感器雷电防护设计方法和典型防护电路并试验验证。

高海拔地区医疗建筑变配电设备选择

结合青藏高原某二级医院建筑电气设计实例,从高海拔环境中10 kV中压配电柜、变压器、低压断路器、UPS配电装置、柴油发电机组电气参数的修正计算等方面,分析高海拔地区工程设计中供配电设备的计算与选择。