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。

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。

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。

基于SVM-PSO混合算法的12kV开关柜触头盒双屏蔽结构三维电场优化研究

开关柜在长期运行过程中可能会因触头盒电场集中导致放电甚至击穿事故,采用双屏蔽结构是改善开关柜触头盒内电场分布的有效方法。为此,以KYN28A-12开关柜为研究对象,提出了一种基于SVM-PSO混合算法的开关柜触头盒双屏蔽结构三维电场优化方法。首先,在Comsol Multiphysics中建立了开关柜的三维仿真模型,分析了接地屏蔽长度、高压屏蔽半径和长度对触头盒、接地屏蔽和高压屏蔽表面场强的影响规律;然后,构建了含触头盒、接地屏蔽和高压屏蔽表面场强3个优化目标的评价函数,采用SVM算法建立了不同接地屏蔽长度、高压屏蔽半径和高压屏蔽长度下评价函数的预测模型;最后,利用PSO算法进行评价函数的寻优,获得了触头盒双屏蔽结构参数的优化结果,并开展了三维电场仿真计算,相对误差为4.8%,验证了优化结果的正确性;优化后的触头盒在1.2Ur下的局放量为1.38 pC,验证了优化结果的有效性。研究结果为开关柜触头盒双屏蔽结构的设计和优化提供了理论依据。

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。

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。

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。

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.

一起35 kV开关柜出线桥架绝缘损坏故障分析及处理

通过一起由过电压引起35 kV开关柜出线桥架绝缘损坏故障的案例分析,针对35 kV金属封闭开关柜设备普遍存在的问题,提出改造方案及设备安装过程中的几点经验,具有很好的借鉴价值。