上海轨道交通9号线35 kV GIS(气体绝缘金属封闭式组合电器)微水测试研究

[目的]随着城市轨道交通线网规模的扩大,对供电设备的质量、寿命等的要求越来越高。35 kV GIS(气体绝缘金属封闭式组合电器)是供电设备中的关键部件,研究影响其微水含量变化的因素对消除电气设备安全隐患、提高电气设备质量具有重要作用。[方法]分析了35 kV GIS设备微水来源及其危害性,介绍了微水测试方法和测试流程。基于上海轨道交通9号线35 kV GIS微水测试数据,分析了GIS设备气室微水含量的变化率以及温湿度对GIS微水含量的影响。[结果及结论]不同品牌GIS微水含量差异较大。湿度变化会对GIS微水含量产生显著的正向影响,温度变化并不会对GIS微水含量产生影响,温湿度对不同品牌GIS微水含量影响差异较大。因此应制定具有针对性的GIS微水含量测试计划,并采用实时在线监测装置,不断优化测试流程,达到精益化检修的目的。

气体绝缘组合电器GIS预防性维护措施研究

GIS作为现代电力系统中的关键部分,承担着高压电力传输和分配的重要任务。由于其在电网中的中心地位,GIS的性能和可靠性直接影响整个电力系统的稳定运行。面对日益增长的电力需求和电网复杂化的挑战,GIS的有效维护变得尤为重要。因此,研究气体绝缘组合电器GIS的维护措施,可以显著降低意外故障和长期运维成本,确保电力系统的连续性和可靠性。本文针对气体绝缘组合电器GIS预防性维护措施展开研究,旨在为电力行业提供关于GIS维护的科学指导。

GIS组合电器监理案例及影响因素分析

本文简要介绍气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的特点,通过现场监理遇到的典型案例,结合技术规范、技术监督要点分析产品产生异常问题的原因,提出相应的解决方案和建议,最后从“人、机、料、法、环”等方面总结制造过程中影响质量的形成因素。通过分析可知,对影响质量因素的控制是提高GIS设备产品质量的有效保证。

GIS绝缘子金属污秽缺陷不同程度间歇性放电诊断分析研究

针对现场气体绝缘组合电器(GIS)绝缘缺陷局部放电漏报、误报情况频发的问题,利用真型GIS搭建局放多源检测试验平台,开展绝缘子表面金属污秽缺陷间歇性放电试验,采用不同局放检测法研究不同程度间歇性放电特性变化规律。研究结果表明:金属污秽缺陷放电量随着放电时间的延长呈现先升后降的变化趋势;放电时间间隔整体呈现增加的变化趋势;超声检测法和化学检测法无法实现金属污秽间歇性放电的有效感知;由4组50个工频周期特高频(UHF)相位分辨局部放电(PRPD)图谱数据所构成的200个工频周期UHF PRPD图谱中能初步得出间歇性放电分布规律;处于间歇性放电状态的金属污秽缺陷不会逐渐发展演变成击穿放电故障。研究成果对拓展间歇性放电特征的认知及现场对GIS放电缺陷的检测具有重要意义。

基于机-热-电多参量信号特征的GIS隔离开关状态评估方法

气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)设备中的隔离开关故障往往是机械、热、电气多物理量综合作用的结果,从微小缺陷发展至严重故障的过程中,会产生异常振动、温度、局部放电多种参量信号,同时测量并分析GIS隔离开关的多参量信息对于准确获取其运行状态具有重要意义。文中通过在实体220 kV GIS实验平台上模拟隔离开关最为常见的接触不良缺陷,研究不同接触状态时振动信号、温度变化和局部放电信号的演化规律,获得其与设备状态之间的对应关系,结合健康指数理论和改进层次分析法,提出基于多参量特征的GIS隔离开关综合评估方法。使用该方法开展现场测试,其检查结果与多参量综合评估方法的的分析结果相吻合。文中的研究为GIS隔离开关状态的带电检测提供了一种可行性较高的多参量融合分析新方法。

GIS气体绝缘组合电器在大连市供水项目中的选用

GIS系统是一种HIS系统,不仅适用于户内和户外空气绝缘变电站的更新和扩展,更适用于正在投运的变电站的改造,GIS方案中断路器、隔离器开关、接地开关和互感器在一个全封闭气体绝缘金属外壳内,因此,使得整个变电站相当紧凑,可以在现有的场地范围内满足对GIS组合电器的需求。

110kV GIS组合电器安装及SF6气体泄漏处置技术

本文对110k V GIS组合电器安装流程和关键技术进行总结和分析,并针对最常见的SF_(6)气体泄漏故障问题,从处理O型密封圈、处理法兰密封面、法兰对接和SF_(6)气体处理四个现场安装操作进行处理,取得了较好地控制效果,可为类似安装工程提供借鉴参考。

特高压GIS隔离开关切合短母线过程中对地二次击穿机理仿真研究

近年来,在特高压气体绝缘开关设备(GIS)的操作过程中发现,隔离开关在切合短母线时会在断口间产生流注分叉对地二次击穿现象。传统有限元-通量修正(FEM-FCT)方法和粒子网格-蒙特卡罗(PIC-MCC)方法在仿真此类长距离气体流注放电分叉现象时,会因高昂的计算成本而难以应用。针对这一问题,该文提出了一种基于相场法的流注放电仿真方法,实现了双阳极流注放电过程中流注分叉现象的模拟,仿真结果与PIC-MCC方法对比证明了该方法的合理性。最后,采用该方法对特高压GIS隔离开关切合短母线过程中的流注分叉现象及其引起的二次击穿现象进了模拟,结果表明,屏蔽罩的屏蔽区域与二次击穿现象有直接关系,减小第一次击穿时的触头间距以及增大屏蔽罩的屏蔽区域,均可以有效地抑制隔离开关对地二次击穿现象。

基于粒子群优化深度置信网络的气体绝缘金属封闭开关设备局部放电模式识别

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)局部放电模式识别是其绝缘缺陷诊断和状态评估的重要部分,为实现放电类型的准确识别,提出了一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)深度置信网络(deep belief network,DBN)的局部放电模式识别方法。该方法通过PSO算法对DBN网络的权值参数进行优化,提高网络对局部放电特征的学习能力。首先,选取现场多平台的4种GIS局部放电类型监测数据组成样本集,用于对所提方法进行分析;其次,用改进的PSO算法结合样本数据确定DBN网络的初始最优权值参数,建立初始DBN网络;然后,利用训练样本对初始DBN网络进行训练,得到局部放电识别模型。最后,基于渤海油田岸电海上动力平台GIS的局部放电数据,采用多种不同局部放电识别模型对数据样本进行算例分析,结果表明:所提的PSO-DBN模型可有效识别GIS设备局部放电类型,相较于传统的DBN网络、多层前馈神经网络(back propagation,BP)、支持向量机(support vector machine,SVM)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)具有更高的准确识别率。

温度对GIS内部固体绝缘缺陷间歇性放电特性影响研究

针对现场气体绝缘组合电器(gas insulated substation,GIS)局部放电绝缘缺陷漏报、误报情况频发的问题,文中根据GIS实际运行温度范围对GIS内部常见固体绝缘缺陷开展不同温度下间歇性放电特性试验研究,搭建GIS电-热耦合间歇性放电模拟试验平台,采用脉冲电流法、特高频(ultra high frequency,UHF)法、超声波法和气体特征组分检测法获取不同温度下固体绝缘缺陷间歇性放电特征数据并进行分析。研究发现:UHF法和脉冲电流法在不同温度下均能有效检测到试验缺陷间歇性放电UHF信号,超声波法和气体特征组分检测法无法有效采集到有效放电数据;固体绝缘表面金属污秽缺陷和内部气隙缺陷间歇性放电电压与温度呈负相关,污秽缺陷间歇性放电电压呈较为明显的线性下降趋势,气隙缺陷间歇性放电电压呈先大幅下降后较平缓线性下降趋势;污秽缺陷间歇性放电的平均放电量和UHF信号幅值与温度的升高呈正相关;污秽缺陷放电间歇性在不同温度下随放电时间的增加会增强,而气隙缺陷放电时间间隔在26℃、40℃、50℃下能由秒级发展为毫秒级,存在演变成击穿放电的风险。文中研究成果进一步丰富了GIS间歇性放电理论体系,有助于提升现场GIS间歇性放电的有效诊断率。

GIS盆式绝缘子表面微弱放电的光学检测方法研究

气体绝缘全封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)是电力系统不可缺少的电气设备,但目前对于其盆式绝缘子表面微弱缺陷放电仍缺乏可靠的监测手段。光测法作为非电检测手段在GIS内部弱光环境下对放电具有较好的检测效果。该文首先利用LED光源验证光路追迹仿真的准确性;其次以仿真作为基础,以试验作为依托研究了GIS内部绝缘子表面缺陷放电光信号随距离变化的传播规律,提出了检测GIS内部微弱放电时光学传感器的要求和布置方法;最后探索光测法对于微弱放电信号的检测灵敏度。研究结果表明:光路追迹仿真与LED光源试验呈现相同规律,其最大误差小于10%;绝缘子正面与侧面缺陷放电光信号随传感器布置距离增大具有明显的衰减规律,而背面缺陷放电光信号不具有衰减规律;光学传感器检测时其对波长的要求为300~550nm,其最小检测光强应大于1.43×10-11W,响应时间应小于局部放电单次脉冲时间;布置在GIS内壁中部的光电倍增管对盆式绝缘子表面不同位置缺陷的检测效果最佳;对于微弱放电的检测光测法灵敏度高于脉冲电流法。该文研究结论对光学传感器应用于检测GIS内部缺陷放电具有参考价值。

气体绝缘开关设备运行特征提取与故障诊断技术研究

通过对试验系统实际录波数据的研究分析,按照不同原因类型分别对故障发生的外部气象因素以及内部因素两个方面进行深入挖掘。在外部因素方面,关注了天气、季节和时间的关联性;而在内部因素方面,详细研究了故障相电流的直流含量、三次谐波含量、过零点畸变情况以及过渡电阻的性质,总结出这些因素的特征规律。利用分数指标对特征进行重要性评价以及排序。综合外部气象特征以及录波所得内部特征,使用对于小样本数据具有独持优势的支持向量机SVM建立故障特征与类别之间非线性对应关系,并利用粒子群算法对模型的参数进行优化,实现GIS设备运行状态的智能诊断。

±550kV直流气体绝缘金属封闭开关设备长期带电试验研究

现有海上风电送出换流平台的直流侧均采用常规敞开式设备及电气连接布局,设备占用空间大。为了有效减小平台面积及质量,采用直流气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)替代原有敞开式设备。直流GIS绝缘件长期运行在单极性直流电压下,表面会产生电荷积聚,从而改变沿面电场分布,降低绝缘子沿面闪络电压。目前,暂无关于直流GIS的国际、国内标准,缺乏系统、全面的试验指导,开展长期带电试验考核可有效验证直流GIS的可靠性、稳定性。本文围绕长期带电试验方案及试验样机展开研究,基于多物理场耦合仿真结果,提出长期带电试验方案,并设计样机形态。

气体绝缘组合电器(GIS)典型绝缘缺陷的局部放电模型研究

GIS简称气体绝缘组合电器设备,此设备具有较强特性,并且占地面积相对较小,能够有效保证特高压电网的稳定运行,因此,GIS配电装置一经推出便被广泛应用至特高压电网运行过程中。但就国内外GIS维护现状分析,影响GIS设备稳定运行的主要原因即为绝缘故障。在GIS出现绝缘故障期间,电网将出现局部放电现象,此现象不但影响GIS运行,还对电网安全性造成影响。该文即针对气体绝缘组合电气进行分析,并以实验形式探究GIS设备典型剧院缺陷模型。以解决GIS设备出现局部放电现象。

基于卷积神经网络的气体绝缘组合开关盆式绝缘子螺栓松动检测方法

盆式绝缘子是气体绝缘组合开关中的关键绝缘器件,通过螺栓与两侧气室法兰进行紧固连接,当螺栓预紧力分布不均时会导致盆式绝缘子应力分布不均,严重时会引起绝缘子破裂,从而影响电力设备运行的安全性和可靠性。文章搭建了盆式绝缘子螺栓松动超声波检测系统,以获取不同螺栓不同工况下的超声信号,基于卷积神经网络对超声信号进行特征提取。实验结果表明,卷积神经网络可以自动提取盆式绝缘子螺栓松动特征量,当迭代次数为320、学习率为0.001时,10种螺栓松动工况的识别准确率达到100%。该检测方法可实现对盆式绝缘子法兰螺栓松动的检测,判断螺栓松动状态,具有一定的工程实用价值。

220kV气体绝缘开关设备(GIS)耐压击穿故障分析

气体绝缘开关设备(GIS)相对于常规敞开式开关设备具有运行可靠性高、环境适应能力强、耐地震能力强、防污闪能力强以及占地面积和占有空间小等众多优点,近年来大量应用于电力系统。但随着电网基础建设的快速发展,GIS用量急增,厂家生产能力接近饱和,产品质量难以保证,导致基建过程中出现了大量问题,尤其是内部绝缘击穿问题,严重影响电网运行的安全。分析一起220kV变电站基建过程中GIS交流耐压试验击穿故障,通过对设备解体检查发现,该次击穿故障是由于元器件处理工艺不完善、有遗留污水所致,表明对合资企业产品均应加强监制。

基于有限元仿真的GIS支柱绝缘子性能优化

为提高金属封闭式气体绝缘组合电器(GIS)中支柱绝缘子的耐电性与机械强度,基于有限元仿真,通过拓扑优化的方法设计了支柱绝缘子内部的材料分布,研究了材料相对介电常数与杨氏模量梯度分布后绝缘子的电场分布与机械应力场分布特性。仿真结果表明:经过拓扑优化后,合理的材料参数选择可显著降低绝缘子本体与金属嵌件所形成的界面处的最大电场强度和机械应力,相较于初始的匀质支柱绝缘子,最大电场和机械应力可分别降低40%和20%以上,为增强支柱绝缘子综合性能,提高绝缘子运行可靠性提供了技术参考。

浅谈SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的运行维护管理

SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)和常规站高压设备相比拥有其绝缘强度高、开关室灭弧能力强、断路器断口承受电压高、占地空间小等明显优势,并广泛应用于高压、超高压领域。随着GIS制造技术的不断进步与发展,最近40年来,气体绝缘组合电器(GIS)已充分证明运行相对稳定,具有较高的可靠性。本文主要阐述SF6气体绝缘组合电器(GIS)在运行中存在的问题,巡视检查注意事项,设备维护应采取哪些措施。

气体绝缘组合电器(GIS)绝缘监测系统的发展近况

近年来电力市场竞争日趋激烈,为此电力部门正在改变电力系统的运行和维护策略。在这种趋势下,气体绝缘组合电器(GIS)的设计制造技术发展迅速。文中阐述GIS的最新发展技术,着重论述绝缘监测系统及其应用,最后还对GIS采用氮气和SF6混合绝缘气体及其环境保护进行了阐述。

气体绝缘全封闭组合电器GIS在电厂的应用

文章主要是对气体绝缘全封闭组合电器GIS在电厂中的实际应用情况,在此基础上讲解了GIS组合电器中存在的故障,提出了可行性的建议,望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。