40.5 kV真空断路器分闸并联电抗器重燃过电压及抑制方法

40.5 kV真空断路器分闸并联电抗器时,极易出现截流和电弧复燃,由此产生的重燃过电压会危害系统设备绝缘,危及电网安全稳定运行。为分析重燃过电压的特性及危害,文中考虑分闸过程中真空断路器触头之间的燃弧特性,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC构建了准确的真空断路器的三相分闸重燃模型及开断并联电抗器的220 kV变电站系统仿真模型,分析了真空断路器分闸初相角和介质绝缘恢复速度对重燃过电压的影响。文中提出了避雷器和阻容吸收器、以及避雷器和铁氧体磁环两种过电压协同防护方案,与避雷器、阻容吸收器和铁氧体磁环单独使用时对重燃过电压的抑制效果进行了对比,并分析了不同安装位置下的抑制效果,验证了文中所提出的避雷器和阻容吸收器以及避雷器和铁氧体磁环两种协同防护重燃过电压方案的有效性。文中的研究成果为并联电抗器的投切和抑制方面的实际应用提供了理论支撑。

一种新型高关合能力全组装式40.5 kV开关柜接地开关的优化

当前市场上主流的40.5 kV开关柜使用的接地开关,普遍存在结构不合理、接地关合能力较低等问题。文章从开关结构、触头材料及结构方面进行论述,提出了一种该类型接地开关新的组装式结构设计的思路。另外,还提出了一种在静触头上增加一组辅助触头的设计思路,通过这些改善措施,可大幅增加该类型接地开关的接地关合能力,从而增加可靠性。

40.5 kV空气绝缘开关柜穿墙套管关键技术研究

穿墙套管是40.5 kV空气绝缘开关柜的核心零部件之一,其绝缘性能严重影响了整柜的绝缘寿命。影响穿墙套管绝缘性能的因素不仅有外形尺寸、伞裙结构、双屏蔽设计等结构设计,还涉及到制作套管的环氧树脂材料性能,特别是耐电痕性、屏蔽网的材料选择及加工工艺、套管的选型、安装工艺和运行环境等多种因素。目前,针对40.5 kV穿墙套管进行了许多涉及故障分析、结构设计和电场优化等的技术研究,但对诸如结构设计、模具制造、材料造型、制造过程工艺、安装和运行环境等的全面研究相对较少。因此,文中从影响套管运行可靠性的上述多种因素进行综合研究,为确保套管的安全可靠运行提供有益的技术参考。

40.5 kV开关柜穿柜套管电场分析与屏蔽极板结构优化

文中以40.5 kV典型双屏蔽结构穿柜套管为研究对象。利用三维有限元分析软件,建立了40.5 kV开关柜母线室的三维仿真模型。考虑了柜体、母排、触头盒、支撑绝缘子、金属隔板等不同部件对穿柜套管电位、电场分布的影响规律,计算了40.5 kV穿柜套管的电位、电场分布。利用电场解析法分析了双屏蔽结构穿柜套管的电场分布规律,优化提出了合理的穿柜套管双屏蔽结构方案,有效改善了穿柜套管内部的电场分布。文中的研究成果提升了穿柜套管的绝缘水平,有效解决了开关柜母线室穿柜套管局部绝缘能力不足的问题,提高了设备运行可靠性。

40.5 kV开关柜局放检测异常分析及处理研究

对开关柜部件采集过程中出现的异常情况进行全面地质量检测,对于提高40.5 kV开关柜局放检测的质量和水平具有重要意义。因此,详细分析了40.5 kV开关柜局放检测的一些紧急情况,并对检测工作中计划的措施和主要内容进行系统的调整,以更好地进行开关柜异常检测相关业务的改革和创新。

一例40.5 kV开关柜异响的超声局放检测及故障定位

本文结合一例40.5 kV开关柜异响缺陷检查检测及分析乃至停电检查的全过程,介绍了40.5 kV开关柜超声局放检测及特高频故障定位方法,详细介绍了开关柜超声波及特高频局放带电检测方法的实际运用,特别是着重介绍了特高频故障定位方法在工作中的运用,分析总结了40.5 kV开关柜局放检查检测相关工作开展时应该关注的各方面信息及工作开展流程和逻辑。

40.5 kV开关柜绝缘件性能降低原因分析

在外部运行环境和电网负荷的双重影响下,40.5 kV开关柜绝缘件故障问题愈发严重。为了验证绝缘件性能下降的原因,对不同时间段的40.5 kV触头盒进行了工频、局放性能测试,研究了绝缘材料配比、环境吸潮等因素对绝缘件性能的影响,并结合红外、热重等分析方法,总结出了绝缘件性能下降的主要影响因素。

应用理化分析探索40.5 kV开关柜绝缘隔板放电原因

小型化后的40.5 kV开关柜受尺寸限制,普遍采用加装SMC绝缘隔板的复合绝缘方式,但开关柜母排对绝缘隔板放电的故障仍然较为普遍,因此对放电原因的研究很有必要。文中首先对一台KYN61-40.5型开关柜进行工频耐压试验,验证运行中开关柜内母排对绝缘隔板放电的可能性。其次通过绝缘隔板的加速热老化、湿热老化试验,采用SEM测试、交流击穿场强、耐漏电起痕指数和憎水性检测等绝缘材料测试评估方法,研究绝缘隔板理化特性变化规律,进而得出放电的原因。研究结果表明:开关柜绝缘隔板故障并非绝缘隔板击穿强度降低引起,而是在湿热环境下,开关柜内SMC绝缘隔板表面的保护膜分解,降低接触角,使绝缘隔板由憎水性转变为亲水性,从而当外施电压达到70 kV左右即发生放电;由于环氧树脂材料在老化后依旧保持良好的憎水性,因此开关柜内绝缘隔板宜采用环氧树脂材质,不宜采用不饱和聚酯玻璃纤维(SMC)。为了保证绝缘隔板的理化特性,开关柜内运行温度不超过80℃,湿度控制在75%以下。

南宁地铁2号线40.5 KV开关柜应用浅析

本文以南宁地铁2号线40.5 kV开关柜的应用为研究对象,针对其在应用过程中存在母线连接器击穿、结构设计缺陷、二次接线不规范、磁流体密封装置漏气等主要问题进行分析,确定成因,有针对性地提出整改问题、防范故障对策建议。

40.5 kV高压开关柜一次元件的设计体会

2019年6月国家电网有限公司颁布了《国家电网有限公司企业》(Q/GDW13088.1-2018),2018年11月国家电网有限公司下发《国家电网有限公司十八项电网重大反措事故措施》(修订版),两个文件对40.5 kV开关柜设计提出要求,文章主要探讨了40.5 kV高压开关柜设计中关于一次电气元件设计的问题.

40.5kV充气柜的智能化思考

由于开关柜的结构具有密封性、绝缘性特点,断路器在柜内的试验位置并不明确,在运行过程中,很有可能会发生断路器动静触头接触不良的情况,从而引发运行故障,不利于电网安全、稳定的运行。如何提高40.5kV充气柜智能化水平,是该领域研究的热点。为此,对40.5kV充气柜的智能化方案设计进行了分析与探讨。

40.5kV小电流开关柜结构设计与温升验证

开关柜作为一种电力控制设备,在国网、南网、工业、石油石化等领域广泛应用,其中电压等级较高的40.5kV开关设备,其重要性不言而喻。现行市场对于小型化高质量产品的需求不断提高,鉴于此,提出一种满足国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》(2018版)要求的40.5kV/1250A/1200mm宽成套电力开关设备的结构设计方案,结合温升试验进行验证分析,得到产品设计和制造达到使用要求的结论。

新型40.5kV/2500A干燥空气绝缘充气柜温升控制研究

采用干燥空气取代SF_(6)绝缘的中压充气柜,符合绿色环保发展方向,但空气的对流散热能力弱于SF_(6),这对充气柜的散热结构提出了更高要求。文中提出了一种采用纵向直线布置主回路的40.5 k V 2 500 A干燥空气绝缘充气柜总体结构,其具有主导电回路短、发热功率较低的特点。对该充气柜进行发热与散热分析、仿真和试验研究,发现采用常规结构气箱时,其内部空气温升达60 K左右,气箱内热量无法散到气箱外部是整体温升超标的主要因素。从增强对流散热和辐射散热方面对散热结构进行优化,重点设计了柜体侧板外表面的散热通道,优化后的方案通过了1.1×2 500 A温升试验,验证了设计和优化思路的可行性。

40.5kV在役开关设备异常放电原因及改进措施

为解决某变电站在役40.5kV开关设备的异常放电事故,通过现场勘测、理化检验和电场仿真分析等方法,确定事故是由于现场环境潮湿、绝缘隔板电老化和相间绝缘距离不足造成的。分析结果表明,对现有产品可通过将安装于电缆室的电流互感器和分支铜排的相间距由275mm提高到360mm,并且通过在电缆室的前后部各安装一组常投加热器的措施来降低其异常放电的可能性。试制样柜后进行1min工频耐压试验,对比试验表明,改进设计后的开关设备其绝缘性能获得了提升。

40.5kV气体绝缘金属封闭开关柜研究现状及趋势

中压气体绝缘金属封闭开关设备(简称C-GIS)以其良好的环境适应能力和高可靠性,在配电领域发挥着重要作用。伴随国家电网改造升级和新能源电网的建设,40.5kV C-GIS在电网领域应用越来越广。本文总结了40.5kV C-GIS产品特点和优势,以及市场应用情况,阐述了40.5kV C-GIS应用发展方向和技术难点,明确环保型、大电流、智能化40.5kV C-GIS研制的共同需求,对解决相关难点提供一些思路与见解,为40.5kV C-GIS发展方向提供一定的借鉴。

40.5kV环保型气体绝缘开关柜气室结构设计

寻找1种可杜绝或减少SF6气体使用的环保型气体绝缘开关设备(GIS)成为国内外同行关注的热点。为此,理论分析了几种SF6替代气体作为气体绝缘开关柜(C-GIS)绝缘介质的可行性,基于仿真软件进行了40.5 k V C-GIS气室3维建模和电场仿真,针对仿真结果中电场强度较为集中的部位进行了结构优化。利用COMSOL计算了额定工作条件下气室内的导体温升情况,对比了充入替代混合气体时与纯SF6气体时气室的气流场与温度场分布,验证了开关柜气室散热效果。仿真结果表明,优化后气室内最大电场强度由8.24 MV/m降至5.00 MV/m以下,充入气压为0.15 MPa的SF6(体积分数为30%)和N2(体积分数为70%)混合气体的气室内部最高温度为67℃,略高于充入纯SF6气体的气室。基于仿真结果搭建了简易气室工装并对它进行了耐压和温升测试,气室施加215/185 k V雷电冲击电压时无闪络击穿,1.1倍额定电流下气室温升符合国家标准规定,证明上述混合气体作为开关柜绝缘介质可满足电场强度和散热特性的要求。

40.5kV无SF_6 C-GIS开关柜研究

随着《京都议定书》的签订以及环保意识的提高,SF_6的应用越来越受到人类担忧,其限制使用必将成为电气行业的发展趋势。为在40.5 kV C-GIS中避免使用SF_6气体,在目前中压C-GIS中采取的少用或完全避免使用SF_6的方法上,提出一种改进设计气体间隙和界面绝缘水平的方法,实现以低压力氮气作为气体绝缘介质并完全替代SF_6气体的设计。开发了1种三相共箱式40.5 kV-1250 A充低压力氮气的C-GIS样机,同样具有SF_6气体绝缘开关柜占有空间小的优点,验证了此发展概念的可行性。

40.5kV级环网供电及负荷开关的浅析

分析了环网柜及其内部使用的负荷开关的结构特点,介绍了40.5kV环网柜发展情况.

KYN61-40.5kV高压开关柜多物理场分析及部件绝缘特性试验研究

榆林地区的110 kV变电站发生多起KYN61-40.5kV开关柜内绝缘件击穿、带电导体对地放电等故障。通过现场调查,发现开关柜面板内侧有水珠挂壁,触头盒内部有积水。检修过程中还发现触头盒靠近电缆室的出线口附近有击穿痕迹,击穿的原因有待探究。针对多起事件开关柜内发现的凝露和积水现象,建立了三维仿真模型,通过计算柜内的气流场和湿度场,找出凝露的原因和易凝露的部位。对提出的风机除潮措施进行了仿真验证,计算了多种凝露条件下的电场分布,并针对易凝露积水的触头盒进行了绝缘耐压试验。最后,结合仿真和试验的研究结果,提出防治此类开关柜事故的方案。

40.5kV空气绝缘开关柜穿墙套管电场优化与结构设计

针对40.5kV交流金属封闭开关柜内部具有高、低压屏蔽的典型穿墙套管运行过程中出现局放、沿面放电问题,利用Ansys Workbench软件进行电场计算和问题分析并提出两种结构优化方案。分析绝缘试验时穿墙套管初始放电主要发生在内穿铜排表面窄边圆角处原因,采用参数化建模优化方法并以高压、接地屏蔽罩长度和半径为变量,在一定范围内进行反复迭代综合考虑得到穿墙套管高、低压屏蔽罩优化方案并试验验证,在此基础上进一步设计高压罩全屏蔽方案,对比两方案参数并结合生产实际给出工程建议。仿真与试验结果表明:屏蔽罩优化方案将铜排表面、环氧外表面最大场强分别减小为4.5、2.6kV/mm,高压全屏蔽型方案通过取消接地屏蔽附近伞群、适当降低环氧厚度,将穿墙套管整体最大场强降为2.37kV/mm,为穿墙套管设计提供工程依据。