基于多粒度注意力机制的隔离开关故障诊断

针对现有的大多数深度学习方法只能在有限的含标签样本数据下工作,使诊断模型过拟合,导致模型训练时准确率高而投入运用时故障识别准确率低的问题,本文研究隔离开关在不同工况小样本数据集的准确率高诊断方法,构造应用于不同工况下隔离开关故障诊断的多粒度注意力机制(MG-AM)网络框架。此框架首先要对所获得的隔离开关故障数据进行数据预处理,在此程中将获得增强的数据样本以及数据特征库。随之利用时间对比模块对数据故障进行粗比对,初步获取故障工况的几种可能;并通过多粒度语境对比模块对原始数据预测及预测结果与增强数据进行比对。其次充分挖掘并应用已经搜集的样本资源,以含标签和无标签为输入,网络通过半监督以及无监督学习进行优化,以强化输入数据的处理效果。最终搭建诊断模型,实现对未知样本的故障识别。实验结果表明,所设计的网络可以有效利用固有样本对进行故障识别,对目标的平均识别率达到96.47%。

高压GIS用三工位隔离接地开关的结构类型

文中介绍了72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)常用的3种结构类型的三工位隔离接地开关:双导电杆连杆传动的三工位隔离接地开关、滚珠丝杠传动的三工位隔离接地开关、齿轮齿条传动的三工位隔离接地开关。这3种三工位隔离接地开关有别于传统的旋转闸刀式结构,都是属于国内外主流的动触头直动插入式结构。通过对这3种三工位隔离接地开关结构、滑动电联接形式以及运动形式的阐述,分析了各种结构的优势,为GIS核心模块部件的改进和优化设计提供技术指导。

Arcing Model of a Disconnector and its Effect on VFTO

In the computational process of very fast transient over-voltage （VFTO）, it is essen-tial to find an accurate model for a gas insulated substation. The arcing model of the disconnector is particularly important. The general arcing model is not able to give a good description of the arc development process. In this paper, based on the physical process of arcing and existing arc models （the exponential time-varying resistance model and the segmental arcing models）, a dy- namic arcing model is proposed, which is divided into two stages before and after the zero crossing. The dynamic arcing model combines hyperbola time-varying resistance and the Mayr model to describe the dynamic process of arcing. The present paper creates an arc model blockset upon the Matlab/Simulink software platform. Moreover for a specific 1100 kV station, VFTO is simulated in detail based on different arcing models. It is demonstrated that the dynamic arcing model can describe the physical arc process precisely and is useful for improving the accuracy of VFTO simulations.

一起敞开式隔离开关操作过电压激励罐式断路器微粒放电故障分析

SF_(6)气体绝缘金属封闭开关设备又称组合电器(简称"GIS"),具有占地面积小、不受外界环境影响、运行可靠性高、免维护的优点,在电力系统得到广泛应用,组合电器故障率直接影响到电网稳定.介绍了一起252 kV罐式断路器在同间隔隔离开关操作时灭弧室内发生放电的故障,综合录波数据、解体情况分析,通过隔离开关操作过电压仿真计算、现场局部放电试验比对分析,得出故障原因为动静主触头异常磨损,产生较多金属颗粒,在操作振动(气动机构)和分合闸气流扰动下,于动触头侧的屏蔽罩下方罐体处积聚,隔离开关分闸过程中产生高频过电压,传导至断路器动触头侧,加剧罐体处积聚的金属颗粒跳动,引发屏蔽罩底部对下方罐体放电,并为后续改造提供了建议.

特高压GIS隔离开关开合母线方式3试验中暂态电压波形解析

为分析特高压GIS隔离开关方式3试验中暂态电压与断口间动态绝缘特性的关联,文中构建了超宽频暂态电压监测系统和电弧形态观测系统,全过程监测了特高压GIS隔离开关开合过程中电源和负载侧的暂态电压,以及动静触头间击穿时的电弧形态。试验发现,隔离开关方式3试验合闸和分闸过程中电弧重燃和熄灭交替出现的持续时间分别为140 ms和240 ms。电压峰值附近发生的电弧熄灭,将引发过电压,但幅值低于1.4 p.u.。分合闸过程中产生的暂态电压持续时间约12μs,波头时间约25 ns,其频率主要分布在1 MHz以下,最高瞬时频率接近50 MHz。方式3试验中,断口间击穿不会产生特快速暂态过电压,与方式1存在较大区别。文中研究揭示了隔离开关分合闸过程中暂态电压的激发机理和时频特征,以及对断口间动态绝缘的影响,为GIS隔离开关的性能考核和优化设计提供了有力支撑。

环境温度变化下低压隔离开关的降容试验

低压隔离开关是一种在断开状态下能符合规定的隔离功能要求的一种机械开关电器,在正常使用中应严格按照其各项额定值选择适合的开关,其中额定工作电流是十分重要的选择项。低压隔离开关(以下称“开关”)额定工作电流的确定与开关使用环境温度以及开关自身温升密切相关。研究不同使用环境温度,特别是在较高温度环境对开关的性能影响。制定了在不同环境温度下的开关温升试验方案并分析其可行性,然后试验得出不同环境下开关的温升数据。进而根据温升的限值要求对开关在不同的环境温度下的额定工作电流的适应性变化进行确认。对开关在较高环境温度下使用时,确定其降容使用的额定工作电流,以使开关性能不受高于标准中规定的环境温度的影响。

接触网开关场在匈牙利铁路的设计和应用

在匈牙利铁路接触网设计中,需要利用接触网开关场进行供电分段和分束,开关场的设计理念是在车站范围划定一个或几个封闭的场地用于集中放置隔离开关,通过隔离开关的断合对不同分段分束的接触网进行远动控制。开关场具有国外电气化铁路特色,本文通过对开关场设计的介绍和分析,进一步加深对国外接触网设计的认识,有利于“一带一路”铁路设计标准体系与当地标准的融合。

隔离开关自动转换装置设计

针对低压隔离开关试验中操作手柄力矩和行程时间的统一配合问题,对电感式接近开关进行了研究。隔离开关自动转换装置中的制动装置采用高可靠性的电感式接近开关,自动转换驱动是利用电容分相的原理控制电动机正向转动和反向转动,从而使被测隔离开关分合闸自动操作。依据国家标准GB/T 14048.3-2017研制了隔离开关自动转换装置,提高了产品试验时的稳定性和可靠性,保障了试验操作人员的人身安全和试验线路的设备安全,为生产企业进行产品研发论证提供了参考。

VFTO计算中隔离开关燃弧模型探究

为更准确的计算气体绝缘开关站(GIS)中的特快速暂态过电压(VFTO),笔者总结了国内外几种典型的隔离开关燃弧模型,包括线性电阻模型、时变电阻模型、分段电阻模型、黑盒模型和火花电阻模型等。对各种模型的优缺点进行了分析比较,指出燃弧建模过程不但要考虑电压等级、气体介质和隔离开关结构等因素的影响,还应在选择合理击穿判据的基础上将单次燃弧模型与多次燃弧过程结合起来。

隔离开关开合下电子式互感器传导干扰分析及抗干扰方法

针对电子式互感器运行中遇到的电磁干扰和电磁兼容问题,进行了建模仿真和试验研究。通过建立空心线圈电子式电流互感器在隔离开关开合下的模型,分析互感器受到的传导干扰,然后提出了互感器的抗干扰措施并进行了仿真验证。在此基础上,通过设计相应的互感器样机,对互感器的电磁兼容问题进行试验研究,验证了抗干扰措施的有效性。结果表明,采用RC滤波和TVS管相结合的方式,对互感器输出影响小于0.01%。进行15次隔离开关开合试验后,加入防护措施的互感器依然能满足0.2S级的准确度要求,漂移量小于0.03%,有效提高了互感器的抗干扰性能。

隔离开关电弧模型及对Rowgowski线圈电流互感器的传导干扰研究

为了准确分析隔离开关开合容性小电流过程中电弧放电对110 kV罗氏(Rowgowski)线圈电流互感器的干扰情况,采用ATP-EMTP中的TACS元件建立了动态电弧模型。参考标准GB/T 1985—2014,建立隔离开关开合容性小电流试验电路,结合所建立的动态电弧模型,仿真得到隔离开关开合过程中,所产生电磁干扰的电流最大幅值为576 A。电压最大幅值标幺值为1.8 p.u.,暂态电流频率高达210 kHz。同时分析了电源侧对地杂散电容、接地电阻等因素对隔离开关电弧模型参数的影响。并建立了相应的实验线路,实测了隔离开关开合容性小电流过程中的暂态波形。通过对比实测与仿真产生的电弧放电电压、电流波形,发现两者暂态电流、电压变化过程相符,验证了所建电弧模型的正确性。

特高压气体绝缘开关设备的隔离开关残余电荷电压仿真分析

为研究特高压气体绝缘开关设备的隔离开关残余电荷电压特性及其仿真方法,首先分析了残余电荷电压的几种影响因素;并在真型试验平台上开展了大量试验研究,对气体绝缘开关设备隔离开关分闸空载短母线所产生的触头间隙重复击穿过程进行了分析。基于试验结果,采用一元线性回归法得到触头间隙的击穿特性表达式,并在此基础上得到了残余电荷电压统计特性的仿真方法。结果表明,触头间隙正、负极性击穿电压之比约为1.3：1;正极性击穿电场强度在22~26 k V/mm之间。减小隔离开关开断速度,增大正、负极性击穿电压之差,降低SF6绝缘耐受强度都可以降低高幅值残余电荷电压的出现概率。

气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压研究的新进展

气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)中的隔离开关操作空载短母线会产生陡波前、高幅值的特快速瞬态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)、瞬态壳体电位和电磁干扰,对GIS及其连接的具有绕组的设备、与壳体连接的二次设备绝缘产生危害,干扰二次设备工作,严重影响设备的安全运行。对2009年前国内外在VFTO测量方法、特性试验、数字仿真和对绝缘影响以及外部VFTO方面的研究状况进行了综述。概要总结了国家电网公司在特高压GIS中VFTO实测及仿真研究方面取得的新进展,提出了特高压GIS中VFTO需要深化研究的内容,即重点关注VFTO的传播特性与仿真建模,VFTO下的绝缘特性和机制研究,以期全面掌握特高压GIS中VFTO特性,对特高压输变电设备的研制、工程设计和运行提供依据和有益的参考。

空气绝缘隔离开关开合容性小电流试验浅析

介绍了标准规定的空气绝缘隔离开关开合容性小电流试验的回路,以及标准中对其进行的理论分析,结合实际试验时得到的波形,对比并分析了此回路和不含有电感以及电源侧电容很小的气体绝缘隔离开关试验标准回路的波形方面的差异,得出了在此回路下隔离开关两端对地峰值过电压在试验过程中更均衡,燃弧时间更长,重击穿时瞬态电流更高的特点,推荐采用此回路进行试验。

特高压直流输电系统用开关设备研发现状与结构分析

直流开关设备是直流输电系统换流站的重要设备,主要用于直流输电系统运行方式的转换、故障的清除,以及检修隔离等目的,关系到输电系统的可靠性、可利用率、可维护性。笔者以相关国家标准、技术导则为技术支撑,根据直流输电系统不同运行方式和控制策略对直流开关设备结构的特定要求,综述了直流转换开关、隔离开关、接地开关及旁路开关的用途和分类;按照基本原理、结构类型、结构特点等方面对各类开关设备进行了分析比较,提出了设备研发的技术难点和发展方向,以供研发人员和工程设计者参考。

一种用于高压隔离开关夹紧力检测的PLC控制方法

研究了一种用于高压隔离开关夹紧力检测的PLC控制方法,通过PLC程序控制2个步进电动机动作。第1个步进电动机动作的位移为高压隔离开关触头插入触指的距离,第2个步进电动机动作的位移为高压隔离开关触头对触指的压缩量,含有压力传感器的测试模块分别通过2个步进电动机做设定好位移的2个运动,实现模拟合闸的动作。触指夹紧模拟触头后,触指对模拟触头的夹紧力模拟量通过模拟触头上的压力传感器检测出来,经过PLC程序模数转化后,夹紧力值通过PLC程序传送至显示屏。经应用实践证明,该PLC控制方法简单高效,经济实用,方便地实现了高压隔离开关夹紧力的检测功能,为夹紧力这一高压隔离开关关键性能参数的自动化检测提供了一种很好的方法。

GW□-252隔离开关的机械故障及对策

本文主要论述了GW□-252户外高压隔离开关在调试和机械寿命试验中发现的机械故障,并对这些故障作了针对性的分析和实施了相应的改进措施。

高压隔离开关运行分析及其完善化

高压隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广的高压电器设备，同时它又是最不受制造和使用部门所重视的电器设备。所以长期以来高压隔离开关故障频发而又得不到根本解决。文章对72．5—550kV高压隔离开关在运行中所反映出的主要问题，即瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热和锈蚀进行了原因分析，并列举了典型事故案例；指出了高压隔离开关在制造、使用等方面存在的问题；并给出了近几年在高压隔离开关完善化方面所作的工作。

【特约】1100kV GIS中隔离开关及故障接地开关电场数值分析

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例,采用不同的参数设置进行网格划分,同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果,得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况,结果表明,盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大,从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.

基于ANSYS Workbench的均压环断裂分析

均压环是高压电器设备的重要组成部分,其主要作用是均衡对地杂散电容,使电压分布均匀。运行在大风地区的高压隔离开关均压环,在风载荷的较大作用力下,其自身的设计强度和运行可靠性至关重要。基于ANSYS Workbench18.1有限元分析软件,对由于大风作用力引起的均压环断裂问题进行逐步分析,通过确定计算条件、进行受力分析、建立模型和仿真计算等,分析得出该均压环在较大的风载荷作用力下的位移和应力情况。结果表明,在保证均压环的设计强度满足使用要求的情况下,均压环的制造质量是影响其强度和运行可靠性的主要因素。给出了提高高压隔离开关均压环强度及运行可靠性的具体措施。