Experimental investigation and analytically modeling of hysteretic behavior of rigid bus-flexible connectors of 220 kV electrical substations

This paper describes the quasi-static testing and analytical modelling of the hysteretic behavior of aluminum alloy rigid bus-flexible connectors of 220 kV electrical substations.The main objective of the study is to experimentally investigate the hysteretic behavior of six different types of rigid bus-flexible connectors 220 kV electrical substations when subjected to cyclic loading.Another objective is to theoretically study the flexibility and effectiveness of a previously proposed analytical model in fitting the experimental hysteresis loops of the tested rigid bus-flexible connectors.The experimental investigation indicates that the tested rigid bus-flexible connectors exhibit highly asymmetric hysteresis behavior along with tension stiffening effect.The theoretical study demonstrates that the generalized Bouc-Wen model has high flexibility and is effective in fitting the experimental hysteresis resisting force-displacement curves of the six tested rigid bus-flexible connectors.

计及不确定性因素影响的变电站220 kV侧检修规划

随着高比例可再生能源并网,电源侧的功率波动不断增强,变电站220 kV侧检修期间电网运行面临更多的不确定性风险,对检修规划方案的鲁棒性提出更高要求。但目前还没有成熟的方法能够辅助制定适应于多种不确定性因素耦合的输电环境下的变电站220 kV侧检修规划方案。为此,首先以输电网规划理论为基础,结合工程实践经验,以经济性成本与检修期间系统的可靠性运行能力为优化目标,综合考虑检修工程约束条件以及电网潮流安全条件,构建了变电站220 kV侧检修确定性模型。进一步地,以概率驱动自适应鲁棒优化理论为基础,将可再生能源出力与设备随机故障等不确定性因素嵌入至上述确定性模型中,进而得到了计及不确定性因素影响的变电站220 kV侧检修规划模型,并基于benders分解与线性规划理论对模型进行优化,以提高模型的求解效率。通过对改进IEEE-RTS79算例及实际工程案例进行检修规划分析,验证了模型的有效性。

220kV变电站变压器现场安装技术

在220 kV变电站建设工程中,电气设备安装是极为重要的一环。变压器作为220 kV变电站的核心,安装过程较为复杂,安装精准度有着更为精确的规定,将其安装技术措施落到实处,是确保220 kV变电站正常投产投运的基础条件。

基于改进遗传算法的220 kV变电站限流调度策略研究

220 kV变电站运行方式较复杂,且变电站限流调度具有多目标约束,运用传统的遗传算法难以找到最优的限流调度策略。提出了基于改进遗传算法的220 kV变电站限流调度策略。分析220 kV变电站的四种限流调度措施对导纳矩阵的影响。结合分析结果,建立限流调度策略效果模型和经济成本模型,并将两者相结合搭建220 kV变电站限流调度多目标优化策略。采用混沌映射、非支配排序和自适应函数的改进遗传算法进行多目标优化策略求解,所获取的最优解即为最优限流调度策略。结合最优策略,实现220 kV变电站限流调度。仿真试验结果表明,所提策略的限流调度效果更理想、电能损耗量更少。该策略对于变电站限流调度具有参考价值。

220 kV变电站场地地基单桩沉降时间效应数值模拟

以某地区220 kV变电站场地地基单桩作为试验对象,构建桩土系统相互作用模型,利用行波分解的波动分析程序,通过拉普拉斯变换、波动分析程序和梯形积分等方法求解出相关数值,模拟静荷载作用下桩土参数、弹性模量、下层土厚度、蠕变量对220 kV变电站场地地基单桩沉降时间效应的影响。试验结果表明:桩土参数对220 kV变电站场地地基单桩沉降的影响较大,地基单桩周围土体受到地基单桩桩顶静荷载力作用时,随着时间增加,会发生一定幅度的沉降,当桩侧土体剪切波速最大时,短时间内单桩桩顶沉降量会趋于平稳且沉降量最小;内摩擦角和地基单桩沉降量成反比;当弹性模量增加时,单桩桩顶沉降量会随之降低;下层土厚度与沉降稳定时间成反比;蠕变量随自重应力作用时间增加而逐渐降低,当作用时间为2000 d时,桩顶沉降量最大。

基于有限元的220 kV变电站电气设备在线监测方法研究

为实现对220 kV变电站电气设备内部状态的定量评估,提高设备监测的准确性和可靠性,提出基于有限元的220 kV变电站电气设备在线监测方法。首先,通过传感器实时采集变电站电气设备运行数据;其次,利用有限元建立电气设备三维模型;最后,通过有限元模型进行仿真分析,对电气设备状态进行在线监测评估。实验结果表明,应用提出的在线监测方法后,监测结果与模拟的实际情况基本吻合,具有较高的准确性。

220 kV变电站变压器运行分析及继电保护策略研究

在220 kV变电站运行中,常常会出现部分运行问题,导致电力资源无法满足人们工作、生活实际需求。为保障变电站边电压器安全稳定运行,阐述220 kV变电站运行,然后给出变压器故障问题与变电器继电保护策略,借助复压过流保护、零序过流保护及间隙保护等措施实现对220 kV变电站变压器的保护,提高变电站稳定性、安全性。

基于物联网的220 kV变电站通信设备远程监控系统

随着智能电网技术的迅猛发展,人们对电力系统稳定性和运行效率的关注度不断提高。220 kV变电站作为电力网络的核心节点,其通信设施的不间断运行对于确保电网的稳定性与安全性至关重要。鉴于此,对基于物联网的220 kV变电站通信设备远程监控系统的研究极具价值。首先,概述物联网技术与220 kV变电站通信设备,以及物联网技术在220 kV变电站通信设备中的应用;其次,分析功能性与非功能性系统需求,并且基于系统需求设计系统架构;再次,详细阐述系统实现的关键技术与系统核心模块的设计;最后,通过某电力公司负责建设的220 kV变电站项目案例,展示了物联网技术在220 kV变电站通信设备远程监控系统中的实际应用与成效。

220kV和110kV变电站典型设计研究与应用

文章介绍了220kV和110kV变电站典型设计的目的、输入条件和主要技术经济指标,并按照配电装置的形式确定了户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类典型设计基本方案;重点分析了220kV和110kV变电站典型设计的主要技术方案和各个模块的技术特点,对各级电压的电气主接线形式、短路电流水平等进行了详细的说明;通过费用概算及实际应用表明,典型设计具有节省投资、节约占地、提高供电可靠性、增加规划的灵活性等特点。

220kV变电站主变110kV侧接地方式分析

220 kV变电站主变中性点接地方式直接影响到主变的安全稳定运行,当220 kV变电站的110 kV侧发生单相接地故障时,有可能造成主变遭受冲击而损坏。因此列举出了220 kV变电站中可能出现的主变中性点接地方式,分析了110 kV侧发生单相接地故障时,主变中性点接地方式对流入主变短路电流的影响,并计算了相应的短路电流,提出单相接地故障对主变的冲击最严重。可以通过改变主变中性点的接地方式来保护主变,最后提出了具体的保护措施,并给出唐山供电公司的一个应用实例。

220kV变电设备带电水冲洗清洗效率试验研究

清洗效率反映了带电水冲洗对绝缘子污秽清洗的洁净程度,国内外对220 k V变电设备带电水冲洗清洗效率研究较少。为此,对220 k V变电设备带电水冲洗盐密和灰密清洗效率开展了系统试验研究,针对3 mm直径喷嘴4枪配合的冲洗方法,研究了典型设备绝缘子在不同冲洗角度和不同污秽度等级下的清洗效率。试验研究结果表明:以绝缘子上/下表面盐密小于a级或盐密/灰密残余比例小于10%计,以3 mm直径喷嘴4枪配合冲洗e级污秽度隔离开关支柱、TV瓷柱和TA瓷柱总冲洗时间不超过51 s,总用水体积不超过137 L;随着设备直径增大,冲洗干净所需冲洗时间逐渐增大。冲洗角度为30°时,设备直径每增加10 cm,每5片伞裙冲洗时间需增加约1 s;冲洗角度越大,冲洗时间也应逐渐提高;不同污秽度等级下绝缘子冲洗时间相差较大,从c级到e级污秽度等级下,隔离开关支柱冲洗时间从7 s增加到17 s,TV瓷柱冲洗时间从25 s增加到38 s,TA瓷柱冲洗时间从30 s增加到51 s。该试验研究结果对于220 k V变电站带电水冲洗作业时间和冲洗洁净程度质量控制具有重要指导意义。

“3.21”北京电网220kV草桥变电站停电事故调查分析

介绍了2008年3月21日北京电网220kV草桥变电站停电事故的发生经过,对事故相关的电力设备配置及运行情况进行了详细调查与分析,得出结论:气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)电缆终端气室内GIS本体与电缆连接处安装不当从而引发绝缘破坏是导致本次事故的主要原因;鉴于高压开关设备在电网中的重要作用,现场安装是确保其整机性能的重要环节,对该环节应采取严格的质量控制。最后提出了避免该类事故发生的相关建议和整改措施。

一起220 kV变电站断路器雷击故障分析

介绍和分析了2008年5月8日某220 kV变电站断路器故障的情况。故障录波、解体检查和仿真计算表明,故障原因为雷击引起的断路器断口绝缘击穿,并提出了相应的反事故措施:对于220 kV线路,无论是否热备用,建议在线路侧装设氧化锌避雷器;积极开展断路器灭弧室内部缺陷试验方法研究。

220kV露天变电站的噪声污染及其控制简析

城市220 kV露天变电站的噪声污染比较严重,有必要进行分析和噪声治理。基于多个220 kV露天变电站的噪声实测数据,阐述220 kV露天变电站的主要噪声源、噪声源的声压、频率特性、传播影响特性以及对周边环境的污染情况,从声源、噪声传播途径简要分析了220 kV露天变电站的噪声控制措施,并以实例加以说明,阐述各种降噪措施的实际降噪效果,可供同类工程参考。

220kV变电站主变压器低压绕组熔断事故分析

某220 kV变电站主变压器发生一起低压绕组断线故障。针对主变压器重瓦斯保护首先动作,接着主变压器轻瓦斯保护发出信号的现场事故特征,对主变压器进行气相色谱分析试验;对变压器三侧直流电阻进行分试验、对故障前短路阻抗试验以及录波器波形进行分析,初步判断断线故障是由变压器内部U相绕组存在突发性高能量电弧放电造成。最后的变压器的解体试验验证了对主变压器故障性质、故障位置诊断分析的正确性,并提出了相应的改进措施与建议。

计及220kV变电站的配电系统综合供电能力评估

针对现有供电能力计算方法只适用于高压配电线路及其以下各级电网组成的配电系统的问题,提出一种计及220 kV变电站的配电系统综合供电能力评估方法。首先,根据系统供电情况和联络关系,对计及220 kV变电站的配电系统进行分类;其次,针对公专分供配电系统,剖析了220 kV主变与下级网络的供电关系,建立数学关系描述;继而,考虑220 kV主变对供电能力的影响,计及220 kV主变"N-1"校验的约束条件,建立配电系统综合供电能力评估模型;最后,应用遗传算法结合单纯形法对评估模型进行求解。通过某城市配电网实例分析验证了该方法的正确性和有效性。

220kV典型设计变电站的工频磁场分析

变电站周围的工频磁场分布关系到职业曝露、公众曝露和对敏感电子设备的干扰等3个方面的问题。分析了变电站磁场源特性,介绍了用自编MATLAB计算程序,通过数值计算分析国家电网公司典型设计220kV变电站周围工频磁场分布及其特征的方法。计算分析结果表明,国家电网公司典型设计变电站站界外的工频磁场水平远低于公众曝露标准限值,变电站内的磁场水平远低于职业曝露标准限值。

一起220kV母联偷合原因分析及改进措施

电力系统中的母线保护对电网的稳定运行起着非常重要的作用。最近浙江省某变电站发生一起220 kV母线全停事故,接于正母线运行的一条220 kV线路C相故障,切除故障后C相开关重燃引发正母差失灵保护动作,此后由于母联开关偷合造成220 kV副母差动动作以至220 kV母线全停。此文详细分析了母联开关偷合原因及母差动作行为,提出了防止母联开关偷合的措施并经过测试证明方案切实可行。

基于全寿命理论的220kV变电站配电选型

目前在国内变电工程领域当中开展了全寿命周期成本(LCC)研究,已对多种变电设备进行了LCC分析,但并没有涉及到配电选型方面,因为配电装置组合特性,运用单一设备LCC比较并不够全面,基于此提出了220kV变电工程配电选型LCC评价思路;根据变电工程各设备的特色分别建立了配电装置和土建部分等两个部分的LCC评价模型;给出了某一新建220kV变电站配电选型实例。通过分析新设计的变电站数据,验证了该模型的正确性和实用性,为设计人员在配电选型方面提供了定量分析思路。

湖北电网220kV变电站接地网腐蚀状况研究

接地网是涉及电网安全的重要隐蔽设施,2006年湖北电网对已经投入使用15年及以上的20个220 kV变电站进行了接地网开挖检查,对土壤环境、材质、接地网腐蚀散流特性等多方面进行了研究和综合分析,发现了引起接地网腐蚀的主要原因与土壤的酸碱性和土壤中含有的侵蚀性离子(Cl-+SO42-)总量密切相关,预估了还可以安全运行的年限,提出了保证安全运行的技术对策。