多层并联空心电抗器的优化设计

根据多年研制多层并联空心电抗器的经验 ,提出优化设计多层并联空心电抗器的判据 ,并在理论上进行了严格的证明。用这种优化设计的判据可以设计出质优、价廉的多层并联空心电抗器 ,产生了很好的经济效益。

一起35kV干式并联空心电抗器故障分析

干式空心并联电抗器因干式无油、安装简单、维护量小、运行成本低等优点受到广泛使用,然而在运行中也存在着不少问题。宝安换流站曾发生一起干式空心并联电抗器因匝间短路着火故障,在此对电抗器接线方式、保护报文和故障录波等情况进行分析,推断故障发展的过程。同时介绍了故障电抗器解剖情况,并对提高干式空心并联电抗器的安全运行可靠性提出了一些建议。

干式空心并联电抗器绕组匝间绝缘故障特征分析

本文通过有限元软件建立仿真分析模型,研究干式空心并联电抗器绕组匝间绝缘故障的物理特征,探寻便于故障监测的敏感状态量。首先在有限元仿真软件中建立基于实际电抗器的“场-路”耦合模型并验证正确性,之后在其绕组不同层、不同高度位置设置匝间绝缘故障,研究回路总电流、等效阻抗、有功功率损耗等电气特征量随故障位置的变化规律,并分析空间磁感应强度和绕组受力的变化情况。结果表明:所研究的电气特征量变化率随绕组单匝匝间短路位置的变化而变化,在径向上呈现从内层到外层增大的趋势,在最外层有所减小,在轴向上由绕组中部向端部逐渐减小。绕组单匝匝间短路状态下的空间磁感应强度和故障绕组受力明显增大,等效电阻、功率因数和有功功率损耗的变化率均在500%以上,变化显著且方便获取,可作为干式空心并联电抗器匝间绝缘故障的在线监测量。

基于多物理场耦合的大容量干式空心并联电抗器温度场仿真研究

干式空心电抗器的温度场研究对电抗器的设计和制造至关重要。文中对大容量干式空心并联电抗器,采用电磁—流热多物理场耦合方法,考虑了温度对铝导线电导率的影响,建立了包含星型架、撑条和包封绝缘的三维电抗器有限元仿真模型。对于110 kV输电系统中BKGKL-40000/110电抗器进行了仿真分析,分析结果表明电抗器温度分布总体呈现上高下低的趋势,在电抗器上部中心的空气流速最高,将结果与试验测温结果相比较,两者较为接近,说明了仿真方法的准确性。此外,对加设防雨罩后的电抗器仿真结果进行了分析比较。通过分析电抗器的温度分布特点,为干式空心并联电抗器的设计与制造提供参考。

干式空心并联电抗器绕组绝缘状态在线监测方法

干式空心并联电抗器用于无功补偿与抑制工频过电压,在电网中的数量和容量日益增加,事故率却高居不下,其中,绕组匝间绝缘故障占比高居首位,亟需有效的绕组绝缘状态在线监测手段。利用有限元软件对干式空心并联电抗器进行“场-路”耦合仿真,通过分析其绕组异匝和同匝股间短路的电、磁、力变化特征,研究绕组匝间短路故障的发展过程、形成机理,探求便于故障监测的敏感状态量,提出了基于有功功率损耗变化率的绕组绝缘状态在线监测方法。研究结果表明:绕组异匝股间短路对电抗器电、磁、力等物理参量的影响大于相同位置同匝股间短路工况,且异匝股间短路发生在电抗器绕组端部的影响最大。有功功率损耗对电抗器绕组绝缘故障发展的过程反应敏感、易于监测,可通过选择合适的绝缘故障预警值和绝缘失效值,基于有功功率损耗变化率进行状态判断,能够实时发现电抗器绕组绝缘故障,便于及时采取措施,阻止故障蔓延。

一起35kV干式空心并联电抗器绝缘击穿事故原因分析及解决方案

本文中作者介绍了一起500kV变电站35kV干式空心并联电抗器在进行现场耐压试验时发生绝缘击穿故障的情况,通过电抗器事故现场检查、电气试验以及返厂解体,并结合干式空心并联电抗器的结构,对电抗器故障的原因进行了分析,确定了故障原因,提出了解决方案,可避免类似事故的发生。故障分析结果和解决方案对干式电抗器的安全运行具有普遍的的借鉴意义。

66 kV干式空心并联电抗器线圈故障与整改预防措施

66 kV并联电抗器在电力系统中用以补偿容性无功、调整运行电压。针对并联电抗器线圈在运行过程中存在的典型故障和隐患问题,本文运用全过程技术监督手段对其进行了分析与研究,旨在提升干式空心电抗器的本质安全水平,延长设备的使用寿命。

干式空心并联电抗器投入瞬态电动力研究

为探究干式空心并联电抗器投入瞬态电动力对绝缘的破坏性,以一台BKDK-20000/35大型电抗器为例,利用ANSYS场-路耦合有限元分析方法,对该电抗器的投入瞬态电动力进行了数值解析,对瞬态电动力破坏绝缘的可能性进行了讨论.研究结果表明,投入瞬态过电流会产生强瞬态电动力,瞬态电动力的分布极不均匀.轴向电动力关于中心高度对称,距中心高度处越远,轴向电动力越大;辐向电动力指向磁力线圆心所在线圈,距该线圈越远,辐向电动力越大.轴向瞬态电动力对绝缘破坏性小,幅向瞬态电动力对绝缘有一定的破坏性.线圈与包封绝缘间脱层是瞬态电动力造成绝缘开裂的原因.

工艺偏差对干式空心并联电抗器电气参数的影响

本文对工艺偏差与电气参数的关系进行了研究,探讨了干式空心电抗器电气参数的计算方法,编写了计算软件,并给出了计算实例。

电场分布以及匝数偏差暂态电动力对干式空心并联电抗器影响的研究

为了研究干式空心并联电抗器绝缘开裂、树枝状放电导致的干式空心电抗器匝间短路事故,文中采用Ansys场—路耦合有限元分析方法,对一台BKDK-20000/35大型电抗器建立仿真模型,通过对干式空心并联电抗器进行电场分布仿真并对电动力数值解析,讨论了因匝数偏差对该电抗器绝缘被破坏的可能性。研究结果表明:内部绝缘匝间电场最大场强比包封端部高;根据计算匝间场强最大值,气隙场强达到2.04 kV/mm,足以发生沿面放电;发现投入电抗器时的暂态电动力增大,并且接近稳态电动力的4倍;匝数偏差造成有偏差层线圈投入暂态电动力的相位发生横向改变,电动力最大值也明显增加。因沿面放电和暂态电动力对匝间绝缘材料起老化和破坏作用,因此会造成干式空心电抗器匝间短路事故,这为干式空心电抗器的事故分析提供依据。

故障位置和频率对干式空心并联电抗器参数的影响

为了探究干式空心并联电抗器匝间短路后的参数变化,建立了匝间短路故障下的等值电路模型,计算了不同频率、故障层、故障高度下等值电阻和等值电感的变化量。结果表明,随频率的升高电抗器匝间短路引起的等值电感和电阻变化量增加,尤其在外部中间层位置短路时变化量最为明显。因此在电抗器的日常监测中,应重点加强在高频电压下电抗器外层包封的电气参数测量。

大型空心并联电抗器支柱绝缘子抗震性能分析计算

以BKDCKL - 2 0 0 0 0 /35大型空心并联电抗器支柱绝缘子为研究对象 ,采用结构动力学及有限单元分析方法和计算程序 (SuperSAP91) ,建立计算模型 ,计算在静力和地震作用下支柱绝缘子根部的内力和应力 ,分析了该产品的抗震安全性。

35kV干式空心并联电抗器运行故障分析

35kV并联电抗器在系统电压调节过程中起着重要作用,其可靠运行直接影响到整个电网的安全稳定。对上海电网500kV变电站中35kV并联电抗器的运行情况进行了研究,就其4次故障原因进行了具体分析,在找出主要故障诱因后,提出对运行中干式空心并联电抗器绝缘状况的诊断方法以及相应的防范措施,对进一步提高电网的运行可靠性具有重要意义。

35kV干式空心并联电抗器辨识

介绍35kV干式空心并联电抗器的薄弱环节。

干式空心并联电抗器切断过电压组合式保护

切断过电压是造成干式空心并联电抗器烧毁的主要原因之一,为了实现对过电压的有效保护,提出一种由避雷器与阻容吸收装置构成的组合式保护方法.对过电压产生及保护电路原理进行数学分析,利用ATP-EMTP软件对保护效果进行了仿真验证.结果表明,受频率特性影响,避雷器对复燃过电压保护效果差.阻容吸收装置对切断过电压保护效果良好,但在大截流值条件下需要的电容值及电阻功率大.组合式保护装置利用阻容吸收装置适当抑制过电压幅值的同时降低过电压振荡频率,减小对避雷器频率响应的要求;利用避雷器有效抑制大截流值过电压,减小对吸收电容值要求.组合式保护装置更能胜任对电抗器切断过电压的保护,具有良好的应用前景.

干式空心并联电抗器电磁–流体–温度场耦合计算与分析

为提高干式空心电抗器温度场计算精度,基于多场耦合有限元理论,考虑包封撑条和防雨帽的影响,建立了外电路约束下的干式空心并联电抗器电磁–流体–温度多场耦合数值计算模型。通过电磁场计算得到包封的损耗,并将其作为三维流体–温度场的热源计算电抗器的温度场和流场分布。由于导体电导率与温度相关,在电磁–流体–温度场中迭代计算了包封损耗。将考虑包封撑条和防雨帽的温升计算值和未考虑包封撑条和防雨帽的温升计算值分别与红外测温对比分析,结果表明:考虑包封和防雨帽的模型计算更加精确,温升最大误差<3%,而未考虑包封和防雨帽影响的误差高达9%。通过分析电抗器包封轴向及顶部径向温度分布规律,为干式空心并联电抗器的设计、运维和温升在线监测提供理论依据。

匝间短路干式空心并联电抗器电气参数变化

以一台BKK-20000/63干式空心并联电抗器为例,对不同类型和不同位置匝间短路故障下电流和功率因数变化量进行了数学解析。

匝间短路干式空心并联电抗器故障电流分析

本文中作者建立了匝间短路干式空心并联电抗器的等值电路,以一台BKK-20000/63型电抗器为例,解析了其故障电流特性。

基于有限元方法的35kV干式空心并联电抗器匝间短路保护特征量的研究

基于有限元方法并结合现场试验开展了35kV干式空心并联电抗器匝间短路保护特征量的研究,研究结果表明,35kV干式空心并联电抗器匝间短路时电抗器的电压幅值变化不大。

空心并联电抗器匝间故障三阶段特性分析及综合保护方法

空心并联电抗器匝间故障频发以及有效保护技术的缺乏,导致了许多着火燃烧事故。文中以多起故障案例动态录波数据为基础,综合模型匝间短路静态特性测试,以及空心线圈电磁感应特点分析,提出了并联电抗器匝间故障发展过程中出现的具有内在发展机理和外在显著电气特性的"三阶段特性"理论。指出了匝间短路环流巨大是故障发展迅速、产生巨大有功损耗以及电感损失的直接原因,进而分别提出了匝间短路初始阶段、快速发展阶段以及平衡阶段有效灵敏的保护方法。最后,通过真实模型匝间短路试验分析,证明所提保护方法能够快速可靠识别匝间短路故障。