基于快速独立分量分析算法的气体绝缘开关设备局部放电混合信号分离与缺陷类型辨识

为解决气体绝缘开关设备(GIS)内多种绝缘缺陷并存时的混合局部放电(简称局放)的信号分离和缺陷类型辨识问题,提出了基于快速独立分量分析(FastICA)算法的GIS局放混合信号分离与模式识别方法。该方法具体包括:采用FastICA算法从局放混合信号中分离出单一局放信号,针对各单一局放信号,提出的模式识别策略是通过增添相反符号和幅值归一化的单一局放信号用于分类器训练或者使用对信号符号不敏感的特征(如分形特征等)作为分类特征。算例分析结果表明,提出的方法能够实现GIS多绝缘缺陷局放信号的有效分离,并能对分离出的单一局放信号进行准确缺陷类型辨识,且具有抗噪能力强、计算速度快、robust性好等优点。

SF6/N2混合气体GIS隔离接地开关绝缘及压力承受水平的设计分析

首先,分析当气体绝缘封闭开关(GIS)应用SF6/N2混合气体后SF6/N2混合比对GIS隔离接地开关绝缘强度的影响;然后,确定SF6/N2混合气体GIS隔离接地开关中的气体混合比和额定压力;最后,通过ANSYS workbench对设计的110 kV混合气体GIS隔离接地开关壳体及绝缘子进行有限元强度分析,并进行水压及绝缘型式试验。结果表明:当SF6/N2混合气体混合比为3∶7,额定压力为0.54 MPa时,混合气体与纯SF6气体具有相同的绝缘强度,并且设计的混合气体GIS隔离接地开关壳体和绝缘子方案合理,绝缘性能满足设计及工程应用要求。

混合式气体绝缘开关感应环流的计算方法探讨

指出混合式气体绝缘开关设备通流能力强而且要求外壳多点接地,在运行中外壳及其下方的接地网中会感应出相当大的环流。这些感应环流的数值大小是正确选择外壳接地线及地网导体截面的依据。提出了一种算法,利用电磁感应原理和电路的网孔定理来求解混合式气体绝缘开关设备周围的导体感应环流,并给出了一个实际的计算实例。

SF6/N2混合气体在气体绝缘金属封闭开关设备母线中的应用

由于SF6气体的温室效应,减少SF6气体的使用具有深远的社会意义,用SF6/N2混合气体取代纯SF6气体作为高压电器设备的绝缘介质是减少使用SF6气体的有效措施。在GIS产品中母线SF6使用量是最大的,其使用性能与结构同气体绝缘金属封闭输电线路GIL类似,同样起着转换线路和传输电能的重要作用,采用SF6/N2混合气体.

特高压气体绝缘开关设备接地系统环流计算与分析

特高压系统电压等级高、容量大,壳体环流和地网环流相对很大,在稳态运行下产生相当大的环流损耗。结合我国某特高压开关站,根据电磁互感器的基本原理,提出了气体绝缘装置(gas insulated switchgear,GIS)/混合气体绝缘装置(hybrid gas insulated switchgear,HGIS)外壳仿真计算等效电路模型。采用Π型等效电路表示接地体单元,运用数值计算方法对接地系统的电气参数进行优化计算。分析表明,采用双层水平地网可以将主地网环流控制在20 A以内、次地网环流控制在700A以内,但相应的短接线电流较大。分析了壳体参数对壳体环流的影响,得出了深垂直接地极和短接线降低地网环流的效果,并提出了最佳的设计方案。最后给出了特高压接地系统各部分的环流值及相应的温升数据。

SF_6/N_2混合气体绝缘特性的实验研究

目前绝大多数气体绝缘开关设备采用SF6气体绝缘,SF6泄漏导致严重的环保问题,人们迫切希望少采用或不采用SF6气体,以降低对环境的污染。为此,试验研究SF6和SF6/N2混合气体在不同混合比、不同压力以及在不同电场结构下的击穿特性,并与SF6气体的绝缘性能进行比较,试验结果表明:在N2中注入20%～30%的SF6气体后,SF6/N2混合气体绝缘性能指标可以达到纯SF6气体的80%左右,但若继续增加SF6气体的配比,则其耐电强度上升的幅度明显变慢;此外,试验研究还发现,极不均匀电场会大大降低气体的耐击穿电压强度。试验研究证明了采用SF6/N2混合气体代替纯SF6气体的技术方案的可行性。

40.5kV低SF_6含量气体绝缘金属封闭开关柜样机研制

SF6气体是6种温室效应气体之一,气体绝缘金属封闭式开关设备(C-GIS)目前基本采用SF6气体作为绝缘介质,研制一种减少或杜绝SF6气体使用的低SF6含量气体绝缘开关设备成为当下开关领域亟待解决的问题.基于现有40.5kV SF6气体绝缘开关柜气室建立三维模型,计算其电场分布、载流温升、场强等特性并对存在问题进行仿真优化;确定SF6体积分数为30%、充气压力为0.15MPa的SF6-N2混合气体为开关柜气室绝缘介质;优化设计后气室内电场强度最大值明显降低,隔离断口、接地断口、真空灭弧室绝缘拉杆的电场强度最大值分别由7.28、7.81、8.24kV/mm降至5.05、5.03、4.21kV/mm,1.1倍额定电流时气室内温度最高值为67℃.基于上述结论研制一种40.5kV低SF6含量C-GIS样机,对样机进行工频耐压试验、雷电冲击耐压试验和温升试验,样机无闪络现象发生,温升符合国家标准要求,顺利通过型式试验测试.

中压气体绝缘金属封闭开关设备

0引言 中压气体绝缘金属封闭开关设备国外称C—GIS，我国俗称充气柜。其最大优势是：①不受外界环境的影响；②使用压缩气体绝缘，如SF6、N2、SF6／N2混合气体和干压空气，可大大缩小柜体的外形尺寸，有利于向小型化发展；③充气柜配用性能良好的无油开关，特别是免维护的真空开关，大大减少了维护和维修工作量。

环保气体绝缘金属封闭开关设备研究现状及发展动向

文章首先对环保气体绝缘金属封闭开关设备中使用的环保气体进行介绍,包括SF_6混合气体、干燥空气和氮气及其他SF_6替代气体,然后阐述了环保气体绝缘金属封闭开关设备在体积、结构、维护性、安全性和环境适应性等方面的技术特点,并分别介绍不同环保气体开关设备的优缺点;同时,阐述了环保气体绝缘金属封闭开关设备在绝缘及开断能力、温升、环保气体工业化生产等方面的技术难点,最后提出了未来开关设备智能化的发展方向。

HGIS隔离开关触头烧蚀原因分析

混合型气体绝缘组合电器(hybrid-gas insulated switchgear,HGIS)在运行过程中,发生三相电流不平衡。为分析问题产生的原因,对HGIS进行了一系列试验,并返厂进行解体检查。结果表明:SF6气体分解物中SO2体积分数严重超标,C相回路接触电阻严重增大,C相分合闸时间测试无信号,三工位线隔离开关触头严重烧损。分析表明触头烧蚀是由设计缺陷、安装工艺不良等多个因素引起。对同类型的设备进行排查,发现多起类似问题。针对该类问题,建议厂家在设计应予以改进,并严格管制安装工艺,同时对已运行设备应加强在线监测,尽量避免使用三工位线隔离开关进行线路接地。

SF_(6)/N_(2)混合气体替代纯SF_(6)气体的145kV三工位隔离接地开关研究

SF_(6)气体是一种极严重的温室气体,在电力设备中被大量使用,如何有效减少SF6气体的使用成为当前的研究热点。本文以SF_(6)/N_(2)混合气体作为研究对象,采用现有145kV三工位隔离接地开关进行SF_(6)气体替代研究。经过试验验证表明,若开关设备的隔板、壳体满足压力要求,使用SF_(6)/N_(2)混合气体能够替代纯SF_(6)气体,可以满足应用要求。

145 kV SF_(6)/N_(2)混合气体GIS的研制

为响应国家绿色低碳环保的号召,开展SF_(6)/N_(2)混合气体GIS的研制。介绍了SF_(6)/N_(2)混合气体的混合比、充气压力的选择及设计压力的计算方法。最后,145 kV SF_(6)/N_(2)混合气体GIS(断路器除外)通过了全部试验。

氮气和混合气体的中压开关设备

由于SF6优良的电气灭弧和绝缘性能，在中高压电力设备中仍被大量使用，替代SF6气体的研究目前在基础理论方面仍未见有较大的进展论文的发表。因而，如何在当前的科研水平的基础上开发出少用或完全不用SF6气体绝缘的产品，开发既不增大设备体积，又价格经济、运行维护方便的中高压开关设备的就成为开关设备制造厂家的方向。日本等一些发达国家已经有一些成果产品出现在近两年的汉诺威博览会上，例如84kV干燥空气绝缘C—GIS．

ABB推出环保绝缘气体开关设备

2014年8月21日，ABB宣布开发出新型绝缘气体混合物用于替代六氟化硫，在开关技术领域实现重大突破。这一替代型气体混合物与目前用于开关设备中的六氟化硫气体具有类似的绝缘性能，但由于其具有极低的温室效应，会极大地降低对环境的影响。在同样的电压等级下，使用这种新气体混合物的气体绝缘开关设备，在其整个生命周期可以将二氧化碳排放量减少50％。

开关技术领域最新突破——ABB推出环保绝缘气体开关设备

2014年8月21日,全球领先的电力和自动化技术集团ABB宣布开发出新型绝缘气体混合物用于替代SF6,在开关技术领域实现重大突破。

0.1～0.25MPa气压下二元混合气体SF_6-N_2和SF_6-CO_2的击穿特性

柜式气体绝缘开关设备(cubicle gas insulatedswitchgear,C-GIS)由于其全可靠性能高、小型化等特点在电力系统中得到广泛的应用。但由于C-GIS开关柜的主要绝缘介质SF6气体具有较强的温室效应,且其成本较高,迫切需要减少或不用SF6气体。针对C-GIS开关柜较低的气压条件,探讨SF6混合气体替代SF6的可行性。采用圆形平板电极模拟均匀场,研究均匀场、较低气压(0.1~0.25 MPa)下SF6与N2、CO2两种气体的二元混合气体在不同配比、不同电压形式(工频和负极性雷电冲击)作用下的击穿特性。试验结果表明,气压在0.25 MPa以下时,适当增大SF6混合气体的压强可以使其达到纯SF6相同的绝缘强度,为新型C-GIS开关柜的设计制造提供了关键的试验依据。

特高压HGIS设备抗震性能分析

为了更好地分析了解特高压混合型气体绝缘开关(HGIS)的抗震性能,并进一步对其进行改善,选取了四种地震波对1 100 kV HGIS的整体结构进行动力特性和地震反应谱分析,得到了结构的自振频率和振型特征.在分析过程中,考虑到特高压设备固有频率与地震波主频率相近,会发生拟共振的情况,采用由正弦共振三波及正弦共振调幅五波组成的调幅波串进行计算,分析整体结构的机械强度和抗震性能.计算结果显示,1 100 kV HGIS在该组地震波作用下具有一定的安全裕度,为特高压设备抗震性能的分析提供有效数据.

HGIS在500kV变电所中的应用前景

与 GIS和常规敞开设备比较 ,分析了 HGIS的特点和优点 ,并提出了此设备适用的范围和电压等级 ,以及在我国 5 0 0 k V变电所的应用前景和对变电所的贡献 。

高压混合技术开关设备及其应用

混合技术开关设备(MTS)是在空气绝缘开关设备(AIS)和气体绝缘开关设备(GIS)技术基础上发展起来的一类紧凑型多功能开关组件,广泛应用于变电站的扩建和改造。介绍和比较了MTS的分类及其与常规AIS和常规GIS的区别,以及最新颁布的相关IEC标准。分析了MTS占用空间、可靠性、可扩展性和寿命周期成本方面的特点,介绍了典型MTS产品及其应用情况。

SF6/N2混合气体用于GIS母线的研究与应用

GIS母线使用SF6/N2混合气体主要考虑气体的绝缘性能,已有研究成果表明,使用SF6/N2混合气体替代纯SF6气体可显著降低SF6使用量,在不降低绝缘性能的前提下减少温室气体使用量,但国内尚未在GIS上进行工程应用。国家电网公司响应国家节能减排号召,组织开展了SF6/N2混合气体用于GIS母线的研究工作,包括混合比、在运GIS母线替换为SF6/N2混合气体的适应性研究等,确定了SF6/N2混合气体GIS母线可采用统一的30%混合比,多个产品已通过型式试验和新产品技术鉴定,并在8座变电站开展了工程试用,为实现混合气体在GIS母线的推广应用奠定基础。