电热耦合模型应用于干式油气套管径向温度分布计算及其试验研究

550 kV电容干式油气套管芯体温度场分布与套管长期安全稳定运行有直接关系,因此在该型套管样机试制过程中应对芯体内部径向温度分布进行研究。通过建立套管芯体电热耦合理论模型得到在线性材料条件下套管芯体径向温度分布规律,并运用电热耦合有限元模型在材料非线性条件下对理论模型进行推广,最后对套管芯体局部温度点开展试验测量研究。结果表明:550kV电容干式油气套管温度最高点位于中心导杆附近其值约为95℃;在材料非线性条件下得到套管径向温度值低于线性条件下的计算结果;额定载流量下套管芯体热击穿电压值为538kV,高于套管最高工作相电压。

特高压干式油气套管内绝缘结构的优化设计

针对使用经典解析公式设计套管电容芯子的局限性,改进了套管的传统等裕度设计方法。以特高压干式油气套管为研究对象,考虑杂散电容和温度对套管芯子电场分布的影响,建立了套管芯子改进等裕度设计方法的数学模型。在此基础上,联合有限元电热耦合计算和粒子群优化算法对该套管的内绝缘结构进行了优化设计。根据以上优化设计结构,试制了油气套管样机,并进行了全部型式试验,结果表明,提出的改进等裕度设计方法可实现油气套管芯子径向场强、轴向场强和极板间局部放电裕度的均匀分布,且芯子局部放电裕度值由0.925提升到1.155,验证了改进等裕度设计方法的实用性。

用改进粒子群神经网络混合算法优化特高压油气套管均压球结构

在我国特高压(ultra-high voltage,UHV)油气套管样机的试制过程中,套管尾部电场分布和均压球结构的优化是一项重要的研究内容。为此,详细介绍了改进粒子群神经网络混合算法(PSO-BP算法)的基本原理和流程,运用连续显式函数验证了该算法的寻优能力和准确度;并运用该算法对套管尾部均压球结构进行了优化。研究表明:PSO-BP算法能较准确地搜寻到显式函数的极值点,具有较强的挑出局部最优解的能力;需用套管3维全模型才能较准确地计算得出套管尾部的电场分布;PSO-BP算法能有效搜寻到均压球结构参数的最佳配置;优化后均压球表面的最大电场强度较优化前降低了约64.9%,且PSO-BP算法较传统PSO算法可节省约75.2%的计算时间。该研究结果已成功运用于特高压油气套管样机的试制并完成了全部型式试验。

集总RC热网络方法应用于油气套管暂态温度计算

为分析高压电容式油气套管内部暂态温度与其短时载流能力的关系,提出了适用于高压油气套管结构的集总RC热网络模型。该模型计及传导、对流和辐射3种传热方式,考虑了材料性能随温度的变化关系,并基于MATLAB/Simulink实现了热网络拓扑结构。以550 k V油/SF6套管为例,暂态温度热网络计算结果与实际温升试验结果吻合较好,证明了集总RC热网络的有效性和实用性,通过阶梯载荷曲线拟合昼夜周期变化负载,并结合热网络确定了油气套管最热点温度的周期暂态变化规律。研究表明油气套管最热点位于中心导杆与绝缘芯子界面处,且各载荷步下套管暂态温度值与稳态温度值存在较大差异。将集总RC热网络方法应用于油气套管暂态温度计算,补充了仅考虑稳态额定运行条件的传统套管设计方法,对分析油气套管运行中的短时载流能力有一定理论指导作用。

SF6油气套管变压器现场局放试验研究

对高压为SF6油气套管引出结构变压器的现场局放试验进行了尝试性的研究。

油气套管连接的变压器绕组变形试验差异分析

油气套管连接的变压器现场绕组变形试验只能通过套管末屏取信号的方式进行。套管末屏以及气体绝缘母线部分的影响导致所得幅频响应曲线与出厂试验、交接试验所得曲线有较大不同。本文采用构建变压器等效模型的方法,对比套管末屏取信号的现场试验与绕组端部取信号的交接试验所得幅频响应曲线,从低频率段、中频率段、高频率段的曲线以及幅值的变化方面分析两者的差异及产生原理,得出两者曲线不宜纵向对比的结论,并为现场试验提出相关建议。

220kV油气套管油压升高的原因分析

宝钢供配电与华东电网联络的系统是由宝钢电厂升压到110kV系统,再通过两台300MVA变压器升压到220kV系统与华东电网联络。自1982年投入运行以来,运行都正常。供配电系统所有设备都是国外引进的,1986年夏季,一台300MVA变压器220kV侧u相套管(油气套管)由于套管油压高发生报警(当时油压设定值是0.15±0.02MPa)。我们从套管的结构、出厂数据以及测压方法、油化验等方面进行分析,研究为何会报警。

油气井油套管驻厂监造流程规范探讨

驻厂监造是确保油气井油套管生产质量的重要技术手段。为了指导油气井油套管驻厂监造顺利展开,本文梳理总结出了此类油套管驻厂监造的技术规范要点,并对如何进一步规范监造流程进行了讨论,希望本研究为确保油气井油套管高质量的驻厂监造提供参考。

天生桥一级电厂4号主变高压套管压力异常处理

对天生桥一级水力发电厂 4号主变高压油气套管由于套管与GIS连接的过渡件接触不良 ,引起高压油气套管内部压力过高导致出口断路器跳闸的处理过程和缺陷进行分析 。

主变至GIS室GIS分支老练及耐压试验方法探讨

介绍了一种通过主变升压对主变出线G IS进行老练和耐压试验的方法,提出了进行该试验应注意的几个方面。

110 kV油浸式电力变压器轻瓦斯频繁动作原因排查

油浸式、出线套管为油气套管的电力变压器,在运行中出现轻瓦斯频繁动作。采用记录机组负荷、主变油温、套管气室压力、轻瓦斯动作时间等综合分析判断,准确找到故障点,并详细介绍了采取的措施、排查处理过程、方法等。

桃源水电站主变压器试验方式分析与探讨

桃源水电站主变压器采用的是一种新型结构电力设备,高压侧通过油/气套管和GIS设备直接连接,电站主变压器常规试验项目在不打开与其相连的SF6气室拆除油气套管接头的情况下,通过变通试验接线方式实现,并且试验数据与常规试验方式无明显差异。采用这种试验方法不仅可以避免回收SF6气室气体、打开SF6气室拆除油气套管接头、试验完成后对SF6气室抽真空补气等复杂、繁重的工作,大大缩短检修时间,并且可以避免在处理过程中造成气室漏气等次生故障与隐患。

某变电站变压器直连故障原因分析

针对某变电站2号变66 k V侧C相油气套管部分严重烧蚀的问题,对烧蚀故障部位进行现场检查,确定了故障最初发生位置.通过对该故障间隔样品进行解体检查、关键零部件尺寸检测、不同接触情况下的接触电阻测量验证、分解物化验等试验,得出C相直连筒体内部导体连接部位接触不良发热,长期积累造成导体熔化,金属熔化物朝筒体内壁溅射造成接地故障.

石化行业中常见腐蚀及举措建议

在油气井中,油气套管腐蚀主要是由于含H2S、CO2和水造成的,主要以点腐蚀和均匀腐蚀为主。输油管道和炼油装置中的腐蚀主要以均匀腐蚀、点腐蚀和应力腐蚀。对于石化行业中的防腐措施,主要从原材料、监控、缓蚀剂、设备防腐设计及阴极保护等几方面进行防腐管理。

试论射孔对油气井套管抗挤压强度的影响

由于油田企业绝大多数生产活动在地下进行,因此其管道不可避免地会受到土地带来的不均匀荷载压力而造成射孔现象,最终使得油气井套管技术性能进一步下降。根据长期的研究表明,同种外径的套管,壁厚对抗挤压强度的影响远大于射孔的影响,壁厚越大,强度越大;射孔孔径、孔密对套管抗挤压强度有影响。笔者将从套管抗挤模拟实验入手,对套管抗压强度变化原因进行一定的分析,并提出油田企业在生产活动过程中应注意的举措,以期更好帮助各油田企业进行生产工作。

提高固井质量防止发生气窜事故

气窜和表层套管油气侵事故已困扰石油行业多年。维修费用、报废井成本、环境破坏和产量损失仅仅是该类事故所产生危害的一部分。最近正在开展一项防止气窜和表层套管油气侵事故项目。该项目的最终目标是使所有新钻井的这两类事故发生率为零。开展该项目的地区在以往钻井施工中极易发生气侵和表层套管油气侵事故。在制定项目计划时,开发出一套防止气窜和表层套管油气侵事故的方案,并迅速、系统地执行方案,进而防止事故的发生。通过评价分析以往的事故,采取了几项预防措施。为了进一步降低事故发生率,首先对研发方案进行试验,然后按步骤执行。本文主要介绍了气体运移的基本原理和防止气窜与表层套管油气侵事故方案的应用程序。