特高压变电站大容量电容器组专用断路器电寿命试验研究

特高压变电站三次侧无功补偿专用断路器动作次数多、关合涌流高、开断电流大,若发生重击穿将破坏设备绝缘及引发事故扩大的可能。由于特高压工程对专用断路器的技术参数要求高于相关标准,现场运行的投切电容器组断路器未进行满足特高压工程要求的电寿命试验。为了保证特高压工程可靠运行,亟需验证专用开关的电寿命。该项目分析了专用断路器运行工况,进行了电寿命试验回路参数的计算、仿真、建设、调试,并完成了3个不同型号产品的电寿命试验。试验验证了运行中专用断路器的实际电寿命,为现场运行提供了试验参考。通过该次试验还发现了影响专用断路器电寿命性能的诸多因素,为现有专用断路器完善和后续更高电寿命断路器研制提供了工作方向。

特高压交流输电系统短路电流零点漂移影响因素分析及防治措施

在特高压输电系统中,当线路发生故障时,断路器动作会产生较高的瞬态过电压,其中直流分量部分可能会使故障电流出现零点漂移现象,使断路器灭弧室内燃弧时间延长,影响断路器的开断能力。为此,首先结合特高压示范工程,对影响零点漂移的因素进行了理论分析,并根据浙江北—上海西特高压输电线路,考虑断路器断开时的电弧模型,利用ATP/EMTP进行了仿真计算,得出:影响特高压零点漂移的因素有故障发生时刻、故障点的接地电阻大小、故障点的位置,以及负载电流的大小,其中负载电流的变化可能会引起长达2个周波以上较严重的零点漂移。最后总结出断路器串联50Ω的合闸电阻可有效减小短路电流首次过零时间。

1100 kV GIS关键技术研究

为满足我国特高压交流试验示范工程对开关设备的技术要求,国内高压开关制造企业在引进消化国外1 100 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)制造技术的同时,立足自主创新,通过联合研发设计、合作生产和国内制造的方式进行了特高压开关设备的研制和生产,全面掌握了特高压开关设备的核心技术、制造工艺和装配技术,圆满完成了向特高压交流试验示范工程的生产供货和安装调试任务,安全可靠地实现了投运。在设备的国产化研制过程中,根据1 100 kV GIS的研制基础、技术参数及性能结构,使用多种分析计算方法,主要对1 100 kV断路器的开断系统、绝缘系统、电阻热容量、大功率操动机构,高机械性能,隔离开关的抑制操作过电压结构,在线监测系统等的关键技术进行了分析研究。通过以上关键技术的研究,并对1 100 kV GIS整体绝缘水平、通流能力、电阻热容量、电阻断口、在线监视系统等方面进行了参数提高和再创新。通过该项目的实施,促进了我国大型高压气体绝缘设备的国产化进程,提高了我国特高压输变电设备的国产化制造能力。

超(特)高压交流断路器三相不一致保护分析及改进研究

超(特)高压交流断路器本体三相不一致保护的可靠性直接关系到特高压电力系统运行安全。对扎鲁特—青州±800 kV特高压直流工程广固换流站交流断路器本体三相不一致保护回路进行分析,发现设备存在出口继电器两侧直接带电、继电器参数不符要求问题,存在误动并导致断路器跳闸的风险。结合国家电网有限公司反措要求,提出断路器本体三相不一致回路优化改进方案,并在实际应用中得到验证。