气体间隙开关喷射等离子体触发性能劣化及剩余触发寿命预测研究

喷射等离子体诱导型气体间隙开关用于电力系统过电压防护具有明显优势,但高注入触发能量下多次放电累积效应引起的触发失效问题严重,极限可触发次数具有不确定性,亟须开展触发寿命与触发有效参数的关联规律以及剩余触发寿命预测研究。为此该文搭建了气体间隙开关触发寿命研究平台。结果表明,低容值触发电路可迅速建立触发放电主通道,电弧电流可达3.7kA;高容值触发电路提高了用于解离产气材料而形成喷射等离子体的能量,显著提升了触发腔等离子体喷射触发能力。触发回路电容C_(1)距C_(2)放电时延Δt_(0)、击穿时延Δt_(1)、触通时延Δt_(2)可分别用于表征触发一级腔、二级腔、气体开关导通性能的劣化程度,其变化过程可用于表征气体开关触发失效的阈值范围。以等离子体喷射高度作为预测因子,建立了气体开关剩余触发寿命预测模型ARIMA(1,1,2),预测值与试验结果基本吻合,剩余触发寿命预测误差在10%以内。研究结果可为气体间隙开关实现稳定触通及触发寿命预测提供理论参考和工程应用指导。

变电站接地网上两点间电位差的特性

随着变电站的智能化发展,大量二次设备分布式布置于高压一次设备附近。这些二次设备的外壳就地与接地网连接。当故障电流注入接地网导致地电位升时,在接地网上两点之间存在电位差。对于2个由二次电缆连接的二次设备,该电位差可以在二次电缆端口感应共模和差模骚扰电压,严重时影响到二次系统的正常稳定运行。针对某220 kV变电站接地网,计算分析了地电位差随地网尺寸和网格大小、土壤电阻率、故障电流注入点位置、观测点位置的变化规律。研究成果对于指导的接地网设计、地电位差对二次设备的影响评估评估有参考价值。

两级沿面触发型气体开关等离子体喷射过程与触发导通规律

气体间隙开关用于可控避雷器快速旁路开关具有明显的优势,但高气压环境介质中等离子体喷射能力会受到极大制约,易造成触发失败,亟需研究等离子体喷射过程和触发导通的作用规律,实现高气压气体间隙开关的高性能触发导通。为此搭建了两级沿面触发型气体间隙开关喷射等离子体触发放电试验研究平台,研究结果表明:空气间隙开关喷射等离子体发展过程分为高气压高速喷射、饱和稳定发展和消散阶段,喷射等离子体特性参数(喷射面积、喷射高度、喷射速度)变化规律存在差异,喷射等离子体形态呈类圆台状增长;提高储能电容值及其充电电压,喷射等离子体特性参数均随之增大,导通时延渐进减小,其触发导通时喷射高度的降低效应较为明显;随着工作系数的降低,等离子体喷射能力受到明显抑制。压缩空气与SF6间隙开关的喷射等离子体发展过程存在明显差异,SF6对喷射等离子体的发展具有显著的抑制效应。研究结果为高压大容量气体间隙开关的工作性能提升提供理论指导。

极低工作系数下SF6间隙开关喷射等离子体诱导击穿作用规律

喷射等离子体触发型SF_(6)间隙开关用于混合直流输电系统消能装置控制开关的优势十分明显,但极低工作系数下的喷射等离子体诱导SF_(6)间隙开关击穿作用规律尚不明晰。为此搭建了喷射等离子体诱导击穿试验平台,研究了SF_(6)间隙中喷射等离子体特征参数的时空分布特性,以及触发条件参数和主间隙施加电压的作用规律。结果表明,喷射等离子体呈高亮度的类圆锥形状,其初始发展速度可达2.0km/s以上。提高SF_(6)间隙开关触发腔中第2级腔(连接中间电极)的电容值和充电电压,其第2级间隙的沿面放电电流随之增大,触发腔的导通时延及其分散性也会随之降低;同时喷射等离子体的几何特征量(面积、径向和轴向长度以及发展速度等)和电气参量均随之渐进增大。增大间隙开关高压电极的施加电压,即提高其工作系数,SF_(6)间隙开关诱导击穿末期的等离子体喷射速度出现抬升现象;且随着工作系数的增大,喷射等离子体的头部局部电场畸变增强,引起其头部带电粒子的运动速度进一步提高,喷射速度的抬升效应愈加显著。研究成果为高压大容量强绝缘气体间隙开关的等离子体喷射触发性能的提升方法提供理论指导。

威宁县迤那220/110/35 kV升压站电气一次设计

从工程建设规模、电气主接线、设备选型、过电压保护与接地及设备布置等方面详细对威宁县迤那220 kV升压站进行了电气一次设计;本工程高压侧电压为220 kV,变压器容量较大,专为光伏群送出工程升压站。目前,工程已正常投产运行,设计合理,取得不错的效果。