一种高压电缆GIS终端头环氧套管安装工具研究应用

本文介绍的一种主网高压电缆GIS终端头环氧套管安装工具研究应用的智能顶升装置,可用于国内多个厂家110kV、220kV高压电缆GIS终端头插拔式环氧套管安装,110kV、220kV高压电缆GIS终端高压触头安装和拆除,主变排风扇安装和拆除等不同的施工环境。本文提出的智能顶升装置,能精确控制主网高压电缆GIS终端头环氧套管安装高度的定位,改变现有行业内的施工方式,提高施工效率,有效地降低作业人员的劳动强度、减少人为误差和降低劳动成本。

电缆GIS终端环氧套管开裂原因分析及对策研究

针对某变电站主变进线电缆GIS终端环氧套管开裂故障,综合分析了裂纹宏观形貌、环氧树脂浇注体材料性能和环氧套管力学仿真,认为产生环氧套管开裂的根本原因是连接导体和电缆终端安装偏差间隙过大,环氧套管法兰的凹槽处在运行中长期处于接近其材料强度极限的应力状态下,安全裕度不足。据此,提出了更换整改的建议,确定安装偏差间隙应不大于0.5 mm。

高压电缆GIS终端环氧套管典型缺陷仿真与故障分析

采用有限元方法对220kV高压电缆GIS终端电场分布进行仿真,研究表明:环氧套管的高压电极处的电场强度最为集中,其电场强度远大于空气的平均击穿场强30kV/cm;当高压电极周边存在典型气泡缺陷时,会引起局部放电,导致绝缘击穿故障。通过对一起220kV电缆GIS终端绝缘故障分析,提出针对性的技术措施。

基于相控阵超声的GIS终端环氧套管检测方法研究

针对在役GIS终端环氧套管容易在金属嵌件结合面处开裂而且无有效检测方法的问题,提出了一种基于相控阵超声的环氧套管无损检测方法。通过研究环氧套管结构及声传播特性,利用超声检测专用模拟软件对声波在工件中的传播以及声波与缺陷的相互作用进行模拟,得出环氧套管相控阵扇形扫描检测方式,进而开发了环氧套管相控阵超声检测的专用检测系统。实验表明,检测系统能沿环氧套管外侧环向移动对环氧套管进行相控阵超声扇形扫查,通过扫查得到的图像,可以清晰地分辨出缺陷信号及固定信号,实现了GIS终端环氧套管安全状况的评估。

载流条件下环氧胶浸纸套管温度分布及绝缘特性

为研究环氧胶浸纸套管内部温度分布及对应的绝缘性能,构建了套管温升与绝缘性能同步测试回路,获得了不同电流下套管芯体温度分布及热点温度对套管绝缘性能的影响规律。结果表明:载流条件下套管油端芯体最大直径处存在由于热量累积导致的局部热点;在与套管绝缘材料接触的热点温度<100℃时,绝缘介质中松弛极化损耗现象明显,tanδ随频率变化曲线存在损耗“峰”和“谷”,曲线随着温度增加向高频方向平移,当热点温度>120℃时,绝缘介质中电导损耗作用突出,tanδ随频率变化曲线在对数坐标系中呈直线下降趋势;热点温度>140℃将损坏套管内部绝缘,恢复常温后tanδ和电容量急剧增加,绝缘电阻大幅下降;当热点温度>200℃时,套管内部将产生大量气体,芯体开裂,tanδ突增而电容量突降。该研究可为套管优化设计、试验及运行状态评估提供参考。

典型缺陷条件下环氧胶浸纸套管绝缘特性分析

环氧胶浸纸套管具有电气性能稳定、防爆、体积小、重量轻等优点,已被广泛应用于变压器套管和穿墙套管,但其制造工艺复杂,易在生产过程中产生缺陷。为了获得套管缺陷对应的绝缘特征参数,分析了缺陷产生的原因,并在实际套管中进行缺陷模拟,包括套管内部绝缘纸干燥不良,芯体固化过程热应力集中导致的芯体微裂纹,材料脱气不良在芯体中产生气泡等。通过对比测量,研究了不同缺陷套管的绝缘电阻、介质损耗因数tanδ、电容、频域介电谱(frequency-domain dielectric spectroscopy,FDS)、极化和去极化电流(polarization and depolarization current,PDC)等绝缘参数特征。结果表明,缺陷套管tanδ值均比正常套管大,绝缘电阻则较正常套管小,不同缺陷套管的极化电流具有不同的衰减率和稳定值。通过分析不同频段的FDS曲线和PDC变化规律,可有效区分不同套管缺陷。研究成果可为套管出厂试验和现场绝缘诊断提供参考。

温度对环氧胶浸纸套管FDS特性的影响

为研究温度对环氧胶浸纸套管频域谱特性的影响,以便更准确地将介电响应技术应用于套管受潮或老化状态评估,设计了不同温度下胶浸纸套管绝缘频域谱(FDS)测量试验,运用电介质极化理论对频域介电现象进行分析,并建立扩展Debye模型,利用遗传算法和内点法辨识各支路参数,通过模型参量变化分析温度对频域谱特性的影响规律。结果表明,随着温度的升高,低频区(10^(-3)~1 Hz)复电容实部随着温度的升高显著增大,介损和复电容虚部频谱曲线整体向高频方向移动;建立的6支路Debye模型与实测值基本相符,绝缘电阻R0随温度升高而减小,几何电容C_0基本不变;采用基于"频温平移因子"的主曲线技术可有效消除温度的影响,实现将已知温度下的频谱曲线折算到未知温度,扩展了频谱曲线的测量范围;频谱曲线的"平移因子"满足Arrhenius方程,利用"平移因子"计算得到的活化能约为31.92 kJ/mol。因此,利用频域介电谱法评估受潮或老化状态时必须考虑温度的影响,否则将导致评估结果失实。

变压器高压油浸纸套管与环氧浸纸套管运行情况比较

对某电厂使用的变压器高压油浸纸电容式套管和环氧浸纸电容式套管的运行情况进行了比较,并对曾出现的故障类型进行了分析。历次电气试验表明:油浸纸电容式套管介质损耗和电容量均保持稳定,变化量一直在规程允许范围内;而环氧浸纸电容式套管在投运一定时期后,出现套管介质损耗因数及电容值增大的现象。最后指出,环氧浸纸绝缘套管的介质损耗因数普遍高于同等电压等级的油浸纸绝缘套管,当发现绝缘介质损耗因数和电容值发生较明显变化时,应加大测试密度,当变化量大于10%时,必须更换套管。

极寒环境下电缆GIS终端界面故障分析

气体绝缘(gas insulated switchgear,GIS)电缆终端广泛地应用于高压电缆系统中,近年冬季出现了多起因低温引发的故障,绝缘界面是导致极寒环境下电缆GIS终端发生故障的主要原因之一。该文基于电缆GIS终端内部两种界面的故障,针对环氧套管/橡胶界面,制作GIS环氧套管试样并开展了–40℃的机械性能试验,利用有限元分析计算了环氧套管的应力场;针对橡胶/交联聚乙烯界面故障,制作界面模拟试样并开展了不同温度和粗糙度条件下的击穿试验。结果表明:环氧套管在温度骤降时,其金属嵌件螺母处的内应力会增大,甚至超过其抗弯强度,硅橡胶的收缩会使环氧套管/橡胶界面出现气隙,可能引发套管的击穿;低温下的温度循环是导致极寒环境下GIS电缆终端橡胶/交联聚乙烯界面破坏的主要原因之一。分析结果可为极寒地区的GIS电缆终端结构设计和运维提供参考依据。

220kV GIS电缆头终端爆炸事故原因分析及处理

介绍了一起220 kV GIS电缆头终端爆炸事故,通过对事故过程的分析及对事故电缆头终端的检查,得出电缆头终端存在质量和安装工艺缺陷,且在外部低温条件运行下加速了环氧套管绝缘性能恶化导致事故的结论,最后提出了处理方案及相关建议。

一起220kVXLPE电缆终端事故的原因分析及仿真计算

针对一起220kVXLPE电缆GIS终端事故，利用ANSYS有限元分析软件建立仿真模型，通过现场对故障设备进行解体．分析认为电缆终端环氧体与金属电极接触界面有质量缺陷是本次事故重要原因之一，由于界面处存在绝缘缺陷．引起该部位电场发生畸变，产生局部放电．放电通过逐步发展．最终导致环氧绝缘体击穿，因而造成此次电缆GIs终端炸裂事故。

管道补强技术在川渝地区天然气长输管道上的实际应用

补强技术作为钢质管道的修复手段之一,具有施工过程无需明火、安全、方便;其增强材料的强度超过钢材,并与金属有良好的界面粘接性、密封性和优异的耐腐蚀性等优点。然而,在实际应用中,受川渝地区独特的作业环境(湿度、温度)和人为因素影响,部分修复管段未能达到理想状态。本文结合川渝地区实际补强作业经验,制定出适应各类补强技术的操作流程和过程控制措施。