±550 kV直流GIS长期带电试验研究

直流GIS是实现未来轻型化、紧凑化海上换流平台以及海上换流平台向深远海发展的关键设备,在投入运行前对直流GIS进行实际工况的长期带电模拟试验,可以充分预测直流GIS在全工况下长期运行的相关性能,进而提升直流GIS投入运行后直流电网的安全可靠性。文中以±550 kV直流GIS作为研究对象,对其进行了相关介绍,提出了±550 kV直流GIS的长期带电试验方案,设计了长期带电试验回路并分析了回路中设备的选取方法,最后对±550 kV直流GIS开展了实际试验,验证了所提±550 kV直流GIS长期带电试验回路的可行性,为后续进一步开展直流GIS在全工况下长期运行时的相关性能研究工作奠定了坚实的基础。

海上风电用±550 kV直流GIS过电压与绝缘配合研究

海上风电经柔性直流送出已成为风电消纳的重要途径。直流气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)用于海上风电换流平台,可以降低整体海上换流站平台体积及设备造价,降低了海上设备的运维成本。围绕海上风电用±550 kV直流GIS的过电压与绝缘配合进行研究,首先确定柔直系统的结构与参数、控制保护策略和避雷器配置方案,进而通过仿真获得最大过电压水平,对于不同运行方式下故障极与非故障极的直流极线过电压进行分析,最后明确±550 kV直流GIS中避雷器参数与±550 kV直流GIS设备的绝缘水平要求。

静电场仿真在550 kV隔离开关VFTO故障解决中的应用

快速暂态过电压(VFTO)一直是高电压等级气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)运行中不容忽视的问题,尤其是550 kV及以上的设备。现结合一起典型的550 kV隔离开关(DS)产生的VFTO导致接地故障的案例,对故障原因进行了分析推断;通过静电场仿真结果的对比,对设计进行了改善;新方案通过了开合母线充电电流方式1和方式3的型式试验,随后对客户的设备进行了升级替换;改善后的设备带电运行数年后的结果表明,改善效果良好,再没有出现过VFTO引发的故障。

550 kV单断口自能式断路器短路开断过程数值计算与分析

目前国内外在超高压领域应用的断路器多为压气式SF6断路器或双断口自能式断路器,对于550 kV单断口自能式灭弧室的研究尚属空白。文中基于磁流体动力学理论,建立考虑喷口烧蚀的二维动态电弧数学模型,完成高压SF6自能式断路器不同开断条件下(短路电流有效值为63 kA和40 kA,燃弧时间为12、16.3、20.8 ms)燃弧过程的仿真计算。计算结果表明:12 ms燃弧条件下,63 kA电弧在电流峰值时刻最高温度为28900 K,较40 kA条件高约2000 K;开断全过程,63 kA条件下膨胀室压强最高可达3.78 MPa,40 kA条件下最高为2.77 MPa。开断不同短路电流时,阀片的动作时间相差较小;对应于上述3种燃弧时间,阀片动作先后顺序为16.3、12、20.8 ms,时间依次滞后0.1 ms。40 kA,12 ms条件下喷口烧蚀量为6.34 g;而63 kA条件下,对应于上述3种燃弧时间,烧蚀量分别为11.25、15.65、19.44 g。

550 kV GIS内隔离开关机械故障仿真研究

针对550 kV GIS内隔离开关在实际操作中出现的传动链失效以及传动机构堵塞等问题,文中搭建了隔离开关等效模型,计算了等效负载转矩以及等效转动惯量,分析了隔离开关与电机操动机构的运动配合关系。在对其结构进行对比分析的基础上,采用Ansoft软件对2种不同故障下GIS内隔离开关分合闸驱动电机的转矩、电流以及加速度进行仿真分析。结果表明,驱动电机在超过正常换相时刻范围后仍然没有检测到电流换相且电流基本稳定,则说明发生卡塞堵转故障;若第一次换相时刻较正常情况有较大差异,说明负载发生较大变化,时刻提前则有可能发生传动部件松脱而导致负载下降,时刻延迟则有可能发生部件卡涩致使摩擦加剧,负载上升。

三门核电站550 kV GIS安装要点分析及控制

550 kV GIS(气体绝缘金属封闭式开关设备)是利用具有优异绝缘性能的SF6气体作为绝缘和灭弧介质的组合电器。由于其结构的特殊性,对安装阶段有着严格的施工质量要求。文章通过分析GIS运行期间容易发生的绝缘类和气密性故障,针对这两大故障在三门核电站一期工程550 kV GIS的安装过程制定了相应的控制措施并严格执行,确保了GIS最终的安装质量,也为二期工程550 kV GIS的安装提供了指导及经验反馈。

550 kV GIS隔离开关用绝缘扭杆的研制

综述了550 kV GIS隔离开关用绝缘扭杆,分别介绍了绝缘拉杆用真空浸胶聚酯纤维布管的制造及生产工艺、绝缘扭杆加工技术及绝缘扭杆的技术参数。

550 kV输电线路分断感应电压电流的ABB接地开关的应用

随着我国电网建设的迅速发展,同塔双回路输电线路已成为550 kV主干网络的发展趋势。550 kV的同塔双回线路距离长,电磁耦合系数高,因此对其两侧接地开关有着更高的要求。

550 kV GIS现场冲击电压试验回路仿真建模研究

介绍550 kV GIS现场冲击电压试验回路通过VFTO发生器向GIS输出特快速暂态过电压,从而模拟过电压作用下GIS绝缘特性以及验证VFTO抑制技术的实际效果。利用EMTP软件提出一种试验回路仿真建模方法。对比试验数据,仿真结果显示在电压波形的最大峰值和最大峰值时间这种较为极端的条件下和试验数据非常接近,可以认为所述模型基本符合实际情况,具备工程应用价值。

550kV HPL柱式断路器地震模拟振动台抗震试验研究

对550kV HPL柱式断路器原型进行模拟地震振动台试验研究。试验通过白噪声动态特性扫频及标准人工波的抗震性能测试,得到了断路器的动力特性、关键部位的加速度响应与应变响应,并计算分析了位移差值及安全系数。试验现象及数据分析结果表明550kV HPL柱式断路器结构设计合理,绝缘子动应变峰值最大值出现在其根部为2182με,换算安全系数为2.35,满足规范规定抗震性能要求,本次试验可为同类电力设施性能研究提供借鉴。

550kV/80kA断路器大容量试验回路研究

随着电网容量的不断增加,电力系统对断路器开断短路电流的能力要求也越来越高,550 kV/63kA断路器已不能满足某些电网的需要,为了配合550 kV/80 kA断路器的研制,文中设计和建立了550kV/80kA断路器大容量试验的试验回路,介绍试验回路设计中遇到的问题以及解决方法。

高海拔条件下550kV空气绝缘隔离开关均压装置的结构优化

550 kV空气绝缘隔离开关是电力系统中普遍应用的开关电器,其运行性能直接影响电力系统的安全稳定性。为合理确定GW6A-550D(W)/J4000-63型单柱双臂垂直伸缩式空气绝缘隔离开关适用于2 000 m高海拔条件下的结构形式和外形尺寸,并使其顺利通过绝缘型式试验,开展了以下研究工作:首先根据隔离开关的初步结构设计,通过高海拔修正条件下的绝缘型式试验和三维仿真电场计算,确定隔离开关发生电晕放电的具体部位;其次,针对隔离开关发生电晕放电的部位,从增加均压环、改变均压环的外径和管径进行优化,优化后的计算结果显示,隔离开关的各部位表面场强值均满足设计要求的临界击穿场强值22 kV/cm;最后,对隔离开关开展高海拔修正条件下的绝缘型式试验。研究结果表明,优化后的隔离开关满足高海拔修正条件下的绝缘型式试验要求,可为适用于高海拔条件下的隔离开关结构参数设计提供参考。

550kV断路器选相合闸试验及选相精度提升措施探讨

本文结合试验数据分析各种操作条件变化,对合闸时间的影响进而影响选相合闸精度的现象,探索工程应用层面提高选相合闸精度的措施,达到较好抑制合空载变压器励磁涌流目的。

深圳换流站与花都变电站550 kV HGIS的异同分析

应用于±500kV深圳换流站和500kV花都变电站的HGIS,一为国产设备,一为进口设备,其HGIS构成型式、断口数量、操作机构、机械防慢分装置以及闭锁防误装置等方面存在着差别。通过对二者的比较可以看到,国产化HGIS设备在超高压电网工程应用是可行的。在二者实际运行过程中,应就具体情况对设备参数设置及二次设计问题进行改进。

溪洛渡水电站550kV GIL关键技术研究与应用

气体绝缘金属封闭管道母线(GIL)因为可靠性高、损耗低、传输能量大、安全环保等特点逐渐应用于高压输电工程。溪洛渡地下电站电力外送引出线路采用目前国内垂直落差最大、单相长度最长的气体绝缘金属封闭管道母线,输电规模等参数均为国际、国内领先,安装施工期间采用了多项关键技术,成功解决了GIL设计、生产中的难题,确保了电站电力输送的最大效益。

550kV GIS设备抗低温措施研究

GIS设备以其占地面积小、可靠性高等优点,在工程中得到越来越广泛的应用。结合±800 kV锡盟换流站中550 kV GIS设备选型,针对换流站站址区域的极限低温(-42.4℃),对国内4家GIS厂家的设备参数进行调研。在此基础上,提出了550 kV GIS设备的抗低温措施,并归纳总结GIS最重要的电气元件断路器的伴热带功率计算方法,保证低温条件下GIS的安全可靠运行。

因局部放电传感器结构缺陷造成550kV HGIS漏气分析

某运行中的550kV HGIS开关发生SF6气体泄漏,漏气部位为开关罐体顶部局放探头盒处,后停电对漏气部位进行解体检查,最终确认漏气原因为局放传感器设计不合理、防水措施不完善,水分进入传感器接线盒后积存在局放探头顶部的凹面,并沿缝隙渗入传感器内部,长期与空气共同作用下腐蚀密封面,造成开关本体漏气。由于此类局部放电传感器结构较为普遍,为了防止缺陷再次发生,制定了整改方案,计划申请停电对全部局部放电传感器进行治理。

550kV六氟化硫断路器故障诊断和检修策略(一)

从影响最广及难度最大的 5 5 0kV六氟化硫 (SF6)断路器入手 ,介绍了江苏省正在运行中的各种类型 5 5 0kVSF6断路器及其运行情况 ,提出了相应的检修策略 ,并介绍了有关SF6气体特性和含水量测量等方面的知识。由于其他电压等级SF6断路器的结构原理与 5 5 0kVSF6断路器的基本相同 。

550kV GIS雷电冲击试验闪络故障分析

经对某550 kV开关站GIS雷电冲击试验中各种故障产生的原因进行了分析,提出应采取以下措施提高GIS运行可靠性:对GIS生产、安装的质量控制,杜绝盆式绝缘子、导体、外壳内壁出现砂眼、毛刺等缺陷的产生,盆式绝缘子开孔边角、拐角应圆滑过渡,连接内屏蔽电极的导体与盆式绝缘子应做到无间隙的紧密结合,安装过程中应把打磨过程形成的金属性颗粒、细屑清理干净,冲击试验的顺序应先正极性、后负极性等。