500kV砚都站断路器均压电容爆炸事故仿真分析及反措建议

针对一起500 kV变电站隔离开关操作过程中发生的触头关合不到位引起的断路器均压电容爆炸事故,运用电磁暂态软件ATP/EMTP编程建立了电弧重燃模型,从过电压以及能量积累两方面对事故原因进行了分析。结论认为事故是由系统通过电弧向均压电容与线路对地电容构成的串联电容多次充电引起的,均压电容两端电压波形包含基频、高频两个分量,长时间工频电压和操作电压的叠加作用效应最终导致均压电容发生绝缘击穿。根据仿真计算对事故反措提出了建议。

电容换流型直流断路器及其在直流电网的应用

直流断路器技术是直流电网发展的技术瓶颈。现有的混合型高压直流断路器存在成本高的缺陷,现有的机械式直流断路器开断速度慢、可靠性低。为解决上述弊端,提出一种电容换流型高压直流断路器及其改进型拓扑,分析了其工作原理,研究了该直流断路器的内部元器件参数设计要求。通过改进辅助支路和主支路的拓扑接线,该文提出的直流断路器可大大降低硬件成本。在PSCAD/EMTDC仿真平台中分别搭建了单端仿真模型和四端直流电网仿真模型,仿真验证了所设计直流断路器的技术可行性。

大容量电容器组用断路器弧触头侵蚀状态的评价方法

大容量电容器组用断路器关合涌流大,其弧触头关合侵蚀严重,电寿命严重缩短,研究高寿命电容器组用断路器需要进行关合侵蚀试验并获得弧触头侵蚀状态,因此,研究弧触头侵蚀状态测量与评价的方法具有重要意义,同时该方法的研究对一般运行中断路器制定检修策略也具有重要作用。基于格林渥与威灵逊的面接触数学模型推导了弧触头间的接触电阻计算方法。将大容量电容器组SF6断路器弧触头侵蚀状态评价分成径向与轴向两个方向,提出了在径向上基于机械压力变化的动态接触电阻测量与评价方法,当断路器弧触头动态接触电阻测量平均值大于450??时,处于非正常状态;在轴向上采用侵蚀前后比对的方法获得弧触头接触行程变化,将两者结合作为大容量电容器组用断路器弧触头侵蚀状态评价方法,该方法也可用于常规运行断路器弧触头侵蚀状态的评价,指导制定断路器的检修策略。

145kV断路器开合电容器组电流试验研究

笔者研究了145 kV断路器开合电容器组电流试验的标准选用、试验方法、试验回路参数、试验要求等,并介绍了试验情况。研究成果的应用使得145 kV投切电容器组断路器的开合电容器组性能得到了型式试验考核,为工程的安全可靠运行提供了保障。

一种改进型电容换流式直流断路器

直流断路器是直流输电技术发展的瓶颈,其动作时长、开断容量以及成本制约着直流断路器的推广应用。为提高柔直系统故障隔离的可靠性及重合闸恢复能力,该文在现有直流断路器的基础上,提出一种可实现双向开断的改进型电容换流式直流断路器(improvedcapacitorcommutatedDC circuit breaker,ICCB),其可提高断路器可靠性,并大幅降低设备制造成本。该文对其工作原理及参数设计原则进行阐述,然后在PSCAD/EMTDC中搭建半桥MMC测试系统对ICCB及其故障隔离方案进行仿真试验并对其结果进行分析,验证所提方案的可行性。

断路器电容器降低恢复电压上升率的功能

断路器电容器不仅具有改善断路器各断口电压分布的作用,而且还能降低断路器断口恢复电压上升率。在选择断路器电容器的电容量时应该综合考虑以上两种因素。

断路器电容器介损随电压变化关系研究

对断路器电容器介损随电压变化的规律、机理、运行的影响及预防性试验中的处理方法进行了研究,并对制造和使用提出了合理化建议。

35kV断路器切电容器组引起三相短路故障的分析

本文对220 kV C变电站2#主变压器35 kV侧42#断路器由AVC系统自动控制切电容器组时,42#开关柜内发生三相短路,由于变压器线圈抗短路能力不足而引起2#主变压器本体重瓦斯保护动作,导致变压器损坏的严重事故,结合故障录波记录和消弧线圈动作记录,通过对故障断路器进行详细的解体观察及试验,对事故过程采用EMTP进行过电压模拟仿真及分析等方法,从事故现象及理论上较为准确地判断出了故障原因,并提出了相应的防范措施。

断路器并联电容器离子性缺陷介损特性分析

对JWF150-1500型和JWF150-0.0015GHW型断路器并联电容器进行高压介质损耗试验,发现部分断路器并联电容器随电压升高介损值变化明显,存在离子性缺陷。通过数据和理论分析,解释了断路器并联电容器介质损耗随电压变化的原因及离子性缺陷对断路器并联电容器影响,并提出有效解决措施。结果表明:例行试验与投运前试验时10 kV下tanδ测量值偏差较大,且高压介损随电压变化下降明显的断路器并联电容器,可认定存在离子性缺陷。

35kV电容器断路器误遥控原因分析

针对某500 kV变电站调试过程中,AVC遥控35 kV电容器断路器发生误遥控的问题,通过远动机遥控历史记录检查和远动机与AVC主站通信异常分析,认为误遥控的原因是远动机与AVC主站TCP连接建立异常和远动双机组态设置中遥控顺序表不一致,并提出遥控试验过程中的防范措施。

由于断路器并口电容引起的铁磁谐振研究

根据北京某220 kV变电站曾发生的铁磁谐振现象,利用电磁暂态软件分析了该变电站220 kV母线上接有电磁式电压互感器时,由于互感器和断路器并口电容组成了谐振回路,从而导致的铁磁谐振发生的概率。并且根据消除谐振回路的抑制铁磁谐振的思路,将母线上的电磁式电压互感器全部更换为电容式电压互感器后在电磁暂态软件下模拟。结果表明,对上述两种情况分别进行500次分断路器操作,带有电磁式电压互感器时发生谐振的可能性很大,而换成电容式电压互感器后发生谐振的可能性几乎为零。因此,用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器从根本上消除了铁磁谐振回路,是一种效果很好的铁磁谐振抑制措施。

500kV断路器并联电容器的现场高电压介质损耗测量

断路器电容器电容及介损测量是保证断路器安全稳定运行的一项重要工作。现场测量存在感应电场严重干扰的问题,而且目前出现越来越多500kV断路器电容器按照南网预试规程在10kV测试电压下介损值超标而返厂测试又合格的情况。为解决以上问题,对改变试验电源频率来实现对现场感应电场干扰的屏蔽、电容器介损随电压的变化关系进行了理论分析,提出采用异工频试验电源和提高试验电压的方法来进行电容器电容及介损测量;基于上述测量方法,提出几种常用的现场试验方案,并分析了它们的适用范围;随后在柳东变电站对某500kV断路器电容器进行了现场电容及介损测试。试验结果表明电容器介损值随电压升高而减小,改变试验电压频率能有效屏蔽现场感应电场的干扰,采用改进的试验方法能有效解决现场断路器电容器测量中存在的上述问题。

具备重合闸判断能力的电容换流型直流断路器

为解决直流电网故障隔离及重合闸判断问题,提出了一种具备重合闸判断能力的电容换流型直流断路器。该方案利用电容换流支路取代了传统混合型直流断路器的电力电子转移支路,与混合型直流断路器相比,其绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)数量降低了96.1%,大大降低投资成本。通过增加引流支路来降低避雷器耗能容量并有效缩短故障隔离时间,利用故障类型判别支路来判断故障类型是瞬时性故障还是永久性故障,避免重合闸于永久性故障线路,防止电力系统再次遭受故障冲击。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提方案的有效性,并与目前已有方案在器件使用量和器件吸收能量等方面进行详细对比分析,体现了所提方案具备较优的综合性能优势。

断路器并联电容器现场高压介损测量研究

随着电压等级不断提高,常规10 kV介损测量方法应用于断路器并联电容器现场电容及介损测量存在着不足,笔者基于变频抗干扰技术原理,提出采取变频电源、外接标准电容器及串联电抗器谐振升压的高压介损测量方法。运用该方法对贺州、河池变电站500 kV断路器并联电容器进行了现场测量,测量结果表明了方法的可行性,并详细分析了测量结果与试验电压、湿度、RTV涂料、测量方式的关系及现场测量影响因素,对准确判断断路器并联电容器绝缘状态有着重要意义。

电容型直流断路器拓扑结构研究

高压直流断路器是多端直流输电及直流电网技术中的核心设备之一。文中对现有的各类电容型直流断路器进行了比较分析,指出了各类电容型断路器方案的优缺点及其应用场合;在此基础上,提出了一种基于预充电电容的组合式直流断路器方案;在详细描述了所提方案的拓扑结构、工作原理及控制策略后通过在PLECS中搭建三端环网模型对其可行性和有效性进行了验证;最后指出了电容型直流断路器未来的研究方向和需要解决的问题。

对断路器电容器电容及介损测量预试方法的探讨

在预防性试验中,经常发现断路器端口并联的均压电容器介损超标问题,如果全部更换就会带来较大的经济损失。究其原因是选择的试验电压不当造成的,提高试验电压后,大部分电容器介质损耗趋于正常水平。所以,试验电压越接近额定电压结果越能表现其绝缘性能的真实性。

硅橡胶复合套管在断路器电容器上的应用

简要介绍了500kV及以下电压等级的硅橡胶复合套管的断路器电容器的研制,以及经过型式试验并挂网运行的良好状况。对硅橡胶复合套管的优缺点进行了简要的论述和经济分析。

用纵横向比较法分析500kV断路器电容的介损及电容值

在高电压等级电容器测试中经常会遇到现场环境影响、电压干扰、信号不稳情况,影响实际试验数据。本文运用较为简捷的方法对测试数据进行纵向和横向比较,对同一设备,不同相及不同测试方法的数据进行横向比较,删除反接法测的超标电容值和正接法测的负介损值,比较各相之间的误差大小;对数据与历史数据或原始数据进行纵向比较,并且与国家标准进行核对,得出较为真实合格的数值。同时深入分析干扰的形成和造成错误测试值的原因,从而验证纵横向比较法的可行性。可用于电力系统高压试验人员在进行220kV以上电容设备试验,进行数据分析做参考。

特高压变电站电容器组开合试验回路的电气参数

特高压电网送电功率变化较大,无功电压控制问题比较突出,控制系统电压的重要手段是投切主变三次侧的电容器组,实际运行中投切电容器组的频率很高。另外,由于特高压工程的特殊性,其对投切电容器组断路器的技术参数要求也高于相关标准,而目前现场运行的投切电容器组断路器未进行达到特高压工程要求的电寿命试验。为验证断路器投切电容器组电寿命能力,分析特高压交流变电站投切电容器组断路器技术要求与标准差异,探讨了利用合成试验回路进行电寿命试验的等效性,建立试验回路、计算主要电气参数,通过仿真计算结果验证,合成试验回路各项试验参数均满足投切电容器组断路器电寿命需要,能够保证试验断路器得到有效考核。

某变电站500 kV均压电容器介质损耗超标分析

对某变电站500 kV断路器均压电容器的介质损耗试验,发现部分运行中的油纸式断路器电容器在10 kV下介损值不合格,而在额定电压下的高电压介损值却合格的现象。