基于流固双向耦合的GIS气室微水处理仿真研究

GIS气室微水超标严重影响其内绝缘性能,探索一种工艺简单、效率高和可靠性强的微水超标处理方法,有利于保证电力系统的安全运行。文中提出了一种新的高压GIS气室微水超标加热处理方法;针对GIS断路器和电流互感器等电器设备气室,探讨了加热装置、导热媒介、气室内设备之间的相互作用关系,构建了该处理方法中流固双向耦合的热力学数学模型,分析了流体和固体的双向耦合性质;基于Ansys仿真软件进行了GIS气室微水超标加热处理方法的热流固双向耦合仿真,计算出气室壳体及气室气体的对应温升,根据GIS气室微水含量与温度的关系分析了气室内温度变化对微水含量的影响,并对加热装置的功率进行了优化计算。仿真研究表明,文中提出的微水超标加热处理方法能明显提高GIS气室内部气体的温度分布,有利于促进附着于GIS气室内固体壁的液态水析出及微水的排出,减少了现场检修环节的工作量,提高了GIS微水超标处理的效率。

基于FTIR的GIS气室中SF_(6)分解产物SO_(2)F_(2)的检测

硫酰氟(SO_(2)F_(2))气体是全封闭组合电器(GIS)中SF_(6)气体分解产物的重要特征组分之一,基于SO_(2)F_(2)气体成分的检测可实现高压电器设备潜伏性故障类型的识别,因此快速准确实现GIS气室中SO_(2)F_(2)组分的检测具有重要意义。采用温、压可调多次反射长光程池,基于傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)技术建立SO_(2)F_(2)/SF_(6)气体实验分析平台,在高纯SF_(6)背景下对痕量SO_(2)F_(2)气体谱线进行交叉干扰分析,最终选取中心波长1503 cm-1(6.65μm)处作为定性依据,利用质量比混合法及动态配气仪制备4个梯度浓度SO_(2)F_(2)/SF_(6)标准样品,建立了定量分析的标准曲线,并对质量比混合法制备的100~400μL/L的SO_(2)F_(2)/SF_(6)混气样品进行浓度反演分析。结果表明:在100~400μL/L浓度范围内,校正面积拟合曲线优于校正高度拟合曲线,线性拟合常数R2>0.99,可实现SO_(2)F_(2)/SF_(6)混气中SO_(2)F_(2)气体的快速检测,样品浓度反演结果显示误差均小于2%。该研究可提供一种SO_(2)F_(2)/SF_(6)混合气体制备方法,并为GIS气室中SF_(6)分解产物SO_(2)F_(2)含量的检测提供一种切实可行的光学方法。

GIS气室SF6气体微水激光检测系统的设计及溯源实验研究

气体绝缘金属封闭式组合电器(GIS)气室中SF6气体微水测量对电气设备的安全可靠运行意义重大。采用1392 nm分布式反馈激光器(DFB),基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术及赫里奥特(Herriott)长程池的光学系统设计了微水检测系统。气体Lorentz线型仿真光谱分析显示,在7200 cm^-1附近无交叉干扰,其中7181.14 cm^-1(1.392μm)处H2O分子吸光强度最强。对系统的可靠性进行实验室溯源标定,二次谐波信号幅值与微水浓度成正比关系,拟合线性系数R^2为0.9996。露点及微水浓度实验室标定最大误差分别为1.98%和2.25%。GIS模拟气室实验结果表明:全封闭的光路气室结构设计达到理想的测试效果,5组100次实验数据分析最大测量误差1.89%,绝对误差小于5×10^-6。该系统稳定可靠,具有较好的可行性及实用性。

GIS气室SF_6气体纯度不合格原因分析

针对一起GIS气室中SF6气体纯度不合格的检测案例,分析造成气体纯度不合格的可能原因,并提出防范措施。

一种不需陪停更换GIS气室专用工装研制的必要性与应用分析

GIS设备相对于常规设备结构紧凑,占地面积小,但对修现场环境要求高,现场检修难度大,特别是当GIS气室内部发生故障时,需要及时故障气室进行检修,且对于结构紧凑的GIS气室,检修维护难度相当大,需要大量人力物力,经济效率不高。本文结合丽江供电局220 kV凤鸣变220 kV母联2121隔离开关气室更换工作,阐述了一种不需陪停便可更换GIS气室专用工装研制的必要性与应用,为GIS气室更换提供一种新的解决方案。

低碳型35kV GIS的气室电场强度计算及结构优化

气体绝缘金属封闭开关柜气室的电场分布是其结构设计时需考虑的关键问题,应尽可能使气室内电场分布均匀,避免场强集中处发生闪络和放电现象.直接使用SF_6/N_2混合气体替代纯SF_6气体作为35kV电压等级GIS气室绝缘介质无法满足其绝缘要求.笔者针对此问题对GIS气室进行电场分析和结构优化研究.运用Solidworks软件建立GIS气室结构三维模型并进行有限元分析;基于静电场理论对气室模型进行电场数值计算,计算结果表明气室中隔离断口、接地断口、绝缘拉杆等处的电场强度过高,针对这些部位进行结构优化,并对优化后的气室模型进行校验计算.计算结果证明,优化后GIS气室内电场强度较之前显著降低,电场强度最大值低于替代气体绝缘强度,替代气体可满足优化后气室的绝缘要求.

变电站室外GIS全封闭组合电器压力降低原因分析

针对电力系统变电站室外GIS全封闭组合电器气室压力降低的情况,详细分析了气室压力降低产生的原因.提出了GIS运行中的预防措施,以避免类似异常问题的发生,确保GIS设备的正常运行.

基于NDIR技术的高压组合电器中CF4气体检测方法研究

为了实现对高压组合电器GIS气室中CF4气体的在线实时检测,完善基于气体化学成分分析实现对高压电气设备缺陷诊断,应用非分散红外(NDIR)技术设计了一种光学CF4气体传感器。系统采用单光束双波长结构,确定了折返光路气室类型,提高系统灵敏度。硬件方面,采用具有多路12位精度的模数转换器高性能单片机,进一步提高检测精度。多组分配气系统实验测试结果显示:不同体积分数的CF4气体在RBF?PSO算法温度补偿前后传感器测试的最大示值误差分别为7.93%、1.20%;对不同体积分数的CF4气体量程标定测试时的参比信号幅值与测量通道信号幅值的比值SB/SA进行指数拟合,非线性相关度R2为0.9993;传感器重复性平行实验显示RSD分别为0.87%、0.44%、0.32%。综上,验证了该CF4传感器在测量范围、抗干扰能力、检测精度及重复性等方面的优势。