高压开关用绝缘套管均压环结构设计

在126 kV和145 kV电压等级的气体绝缘金属封闭式组合电器中,一般情况下套管不使用均压环,但在一些特定的试验场景下,需要应用均压环来满足试验过程和结果测试的需要。这种应用场景下均压环的设计除了满足自身的性能要求外,还应具备便捷性。

几起典型电力系统谐振案例分析

文中详细分析了几起电力系统谐振典型案例,总结了系统谐振产生的条件,以及在系统谐振期间反映在GIS设备上产生的多种异常特征,并分析了如何通过观察这些异常现象迅速做出定性判断,从而采取正确有效手段消除隐患,避免设备损坏,保证系统安全运行。同时文中对后续采取的抑制谐振措施也进行了详细的论述说明,为提高电力系统稳定运行和避免谐振故障提供参考。

高压直流GIS母线绝缘性能研究

HVDC输电技术的快速发展对HVDC GIS研发提出了迫切需求。HVDC GIS母线的绝缘性能是其重要性能。文中对HVDC GIS母线结构及耐受的电压种类进行了介绍。对静电场仿真和恒定电场仿真数学模型进行了对比。介绍了影响HVDC GIS母线绝缘性能的因素。对320 kV HVDC母线工况1、工况2、工况3三种工况及盆式绝缘子带和不带地电位屏蔽环两种结构的电场分布进行了仿真分析,计算结果表明:在320 kV电压作用下,当盆式绝缘子不带地电位屏蔽环时,工况2盆式绝缘子沿面电场强度Eabs较工况1大142.7%;工况3较工况2大3.92%。原因在于环氧树脂电导率是SF6的106倍,而环氧树脂相对介电常数仅是SF6的6倍;且环氧树脂的电导率随着温度降低而减小。当盆式绝缘子带地电位屏蔽环时,3种工况下盆式绝缘子沿面电场分布接近,体现了地电位屏蔽环可以有效改善HVDC母线盆式绝缘子尾部电场,克服母线温度分布不均带来的不良影响。

420kV隔离开关开合小电容电流研究

介绍了隔离开关开合小电容电流产生的VFTO的特点及主要危害。详细介绍了420kV隔离开关主要技术参数和设计特点。论述了IEC 62271-102对隔离开关开合小电容电流的相关要求。应用ATP-EMTP软件对420kV隔离开关开合小电容电流试验方式1进行了数值仿真,试验结果表明了本文计算结果的正确性。

420kV隔离开关绝缘结构优化

介绍了GIS典型双母线间隔布置中隔离开关需要具备的功能。对新型420 kV隔离开关的技术参数及其设计结构上的独特特点进行了详细介绍。结合断口联合加压型式试验,对其断口绝缘结构进行了优化设计,优化后的420 kV隔离开关顺利通过了整套绝缘型式试验验证,提高了断口绝缘可靠性。

高压开关柜智能化实时监控与故障诊断系统设计研究

本文详细探讨了高压开关在电力系统中的重要性及其智能化监控系统的设计与应用。高压开关对于电力网络的稳定和安全至关重要,通过精确控制电能的输送和分布,以及在遇到故障时快速隔离故障电路来防止故障蔓延。文章阐述了智能化监控系统的必要性,该系统能够实时监测高压开关的状态,预测和识别潜在故障,从而提前进行故障预警和处理。系统的设计包括多个模块:数据收集、数据加工、故障检测、预警通知等,确保了高度的数据精确性和实时更新,强化了电力系统的运行效率和可靠性。

雷电冲击电压下GIS瞬时绝缘数值分析方法

为描述雷电冲击电压下气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)绝缘被破坏过程的内在机理,提出一种瞬时绝缘数值分析新方法,采用电磁暂态分析与优化模拟电荷法相结合的方法,以某550kV GIS为研究对象,对雷电冲击电压下550kV GIS的瞬时绝缘特性进行仿真计算与分析。结果表明:新方法计算所得GIS场强峰值比传统绝缘分析方法高约8%左右;在0-15μs时间段内,GIS内电压虽未达到峰值,但由于电压变化剧烈,导致电场畸变严重,此时GIS绝缘被击穿的概率增大;在进行绝缘结构优化设计时,应抑制场强幅值变化率,以降低绝缘被击穿概率。

C4F7N/CO2、C5F10O/C6F12O/Air的环保绝缘气体特性研究及应用

研究环保绝缘气体具有深远的社会意义。C4F7N、C5F10O混合气体是最有希望替代高温室效应SF6的环保绝缘气体。对C4F7N/CO2、C5F10O/C6F12O/Air混合气体的GWP值、液化性能和绝缘性能进行了详细研究。C4F7N/CO2(总压7 bar,C4F7N分压0.466 bar)的GWP值503,是SF6的2.13%;C5F10O/C6F12O/Air(总压8 bar,C5F10O分压0.285 bar,C6F12O分压0.100 bar)的GWP值0.33,是SF6的0.001%。C4F7N、C5F10O气体沸点较高,C4F7N气体在-25℃环境,其饱和蒸气压为0.466 bar;C5F10O气体在-5℃环境,其饱和蒸气压为0.285 bar。C4F7N/CO2、C5F10O/Air混合气体属于正协同效应气体,具有冲击特性,对负极性冲击电压更为敏感。420 k V GIS用母线在雷电冲击耐受电压1425 kV下,最大电场强度为20.4 kV/mm;可以选择C4F7N/CO2(C4F7N分压0.466 bar,最低功能充气总压7 bar)作为绝缘介质,满足户外GIS-25℃的低温环境要求;也可以选择C5F10O/C6F12O/Air(C5F10O分压0.285 bar,C6F12O分压0.100 bar,最低功能充气总压8 bar)混合气体作为绝缘介质,满足户内GIS-5℃的低温环境要求。研究结果为进一步研发环保型GIS提供参考。

不同方式下“低气压闭锁重合闸”回路分析

结合线路重合闸方式和不同类型断路器机构闭锁条件,讨论分析断路器机构闭锁后发生线路故障时保护装置可能出现的各种动作情况,提出了保护中"低气压闭锁重合闸"接取外部闭锁信号的问题,并给出各电压等级线路断路器机构闭锁的实现方式。

800 kV SF6罐式断路器合闸电阻研究

断路器配置合闸电阻是降低线路合闸过电压的有效措施。介绍了800 kV断路器的结构特点,合闸电阻开关与合闸电阻并联后与两个主灭弧单元串联。800 kV断路器合闸电阻开关合闸过程中传动机构采用变长度连杆设计,实现了合闸电阻开关合闸时先慢后快的运动特性,保证了合闸电阻8~12 ms的可靠投入。800 kV断路器合闸电阻开关动触头采用弹簧振子设计,实现了合闸电阻开关分闸时后分的运动特性,保证了灭弧功能由主灭弧单元完成。800 kV断路器合闸电阻额定热容量为39.7 MJ,针对操作顺序C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E)-30 min⁃C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E),安全系数为1.51倍;针对操作顺序C(2E)-30 min⁃C(2E),安全系数为1.27倍。对800 kV断路器反相合闸及雷电冲击耐受电压下的电场分布进行了数值仿真,计算结果表明其绝缘性能满足要求。有关断路器合闸电阻的标准应完善。

550kV GIS电站VFTO研究

结合中国某550 kV GIS电站,对550 kV隔离开关操作引起的VFTO进行了数值仿真分析,计算结果表明该电站550 kV隔离开关操作引起的VFTO不会对550 kV GIS的绝缘性能造成破坏,为运行调度人员操作隔离开关提供了理论参考,同时也为后续550 kV变压器在VFTO作用下的绝缘可靠性分析提供了输入数据。

126 kV GIS用套管绝缘结构优化设计

电力工业是一个国家经济发展的命脉。随着我国经济建设的蓬勃发展，对电网建设也提出了更高可靠性的要求。110kV电网是我国的重要网架，126kV气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称为GIS）是保证其安全可靠运行的关键设备。

喷口对断路器开断能力影响的研究

断路器是气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称为GIS)的核心功能组件。GIS产品的型式试验主要包括绝缘、温升和容量等类别,而容量试验中大多数是以断路器为核心的试验项目,以T100a试验为基础进行喷口对断路器开断能力的影响因素研究。

新型145 kV绝缘隔板机械强度研究

在气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中,绝缘隔板起着隔离相邻气室、支撑导体的重要作用。绝缘隔板的机械强度是保证GIS安全可靠运行的基础。详细介绍了新型145 kV绝缘隔板的设计特点;应用有限元分析计算软件对其力学性能进行了数值仿真,计算结果表明,特定形状的中心嵌件可以有效提高其力学性能。该新型145 kV绝缘隔板在质量监督检验中心顺利通过了整套型式试验,进一步验证了其力学性能的可靠性。

252 kV GIS用转角母线模块的研发

在GIS中,转角母线是实现导通电流和改变通流方向的重要元件,设计出结构合理、性能可靠、成本低廉和运行故障率低的转角母线模块,对GIS设备安全可靠运行至关重要。对转角母线模块中L型铸造壳体、通流导体等核心部件的设计特点及仿真核算进行探讨和分析,对类似母线结构研发设计有一定借鉴作用。

GIS母线导体放电问题的分析和处理

通过对一个工程实例GIS母线导体放电问题的分析,阐述了GIS零件在设计、加工和质量管控等多个方面需要注意的问题,以及零部件质量缺陷造成的不良影响,说明了GIS的质量控制是从设计、加工到管控一条龙的系统工程,为从事相关产品设计和管理人员提供一些借鉴。

新型420 kV绝缘隔板绝缘性能研究

详细介绍了新型420 kV绝缘隔板的设计特点;对其雷电冲击耐受电压下的绝缘性能进行了数值仿真,计算结果表明:420 kV绝缘隔板满足其绝缘性能要求。研制的新型420 kV绝缘隔板在西安国家高压电器质量监督检验中心顺利通过了整套型式试验,进一步验证了其绝缘性能的可靠性。

新型145 kV GIS用隔接组合研制

132 kV等级电网是印度、伊朗等中南亚国家的基本网架,145 kV GIS设备是保证其安全可靠运行的关键设备,145 kV隔接组合是其重要组成元件。隔接组合的断口绝缘性能是其最基本的性能。对研制的新型145 kV隔接组合设计结构上的特点进行了详细介绍。结合其断口联合加压试验,对隔离开关的断口绝缘性能进行了数值仿真,计算结果表明该145 kV隔接组合绝缘结构满足相关要求。研制的新型145 kV GIS用隔接组合在西安国家高压电器质量监督检验中心顺利通过了整套绝缘型式试验验证。目前包含该145 kV隔接组合在内的GIS已通过了中机联组织的国家级鉴定,成功应用于中国、印度等国内外多个电站。