800kV气体绝缘金属封闭开关设备的研制

分析了国内外800kV气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的制造水平，详细介绍了西安西开高压电气股份有限公司800kV GIS的结构特点及型式试验情况：800kV GIS除断路器外其余部分均按照1100kV电压等级设计，有较大的设计裕度；该产品进行了整套型式试验，绝缘试验分别按800kV和1100kV电压等级进行了绝缘验证，对充气套管外绝缘进行了海拔3000m的修正试验验证；断路器具有很强的短路开断能力，可满足时间常数120ms条件下的短路开断要求．直流分量达81％。型式试验表明，该产品完全满足我国750kV电网对800kVGIS设备的需要。     

特高压并联电抗器中性点小电抗的过电压及绝缘水平分析

为了提高特高压输电系统的可靠性和安全性,利用EMTP建立了1 000 kV典型输电系统的仿真模型。分别针对工频、操作和雷电过电压情况下中性点小电抗的过电压进行了计算分析,研究了并联电抗器和金属氧化物避雷器对过电压的抑制效果,重点分析了并联电抗器中性点小电抗的过电压,并对其绝缘水平进行了核算。实验发现：并联电抗器可有效抑制线路以及小电抗上的工频过电压,避雷器可以有效限制操作过电压以及三相重合闸过程中出现严重的过电压。中性点避雷器的额定电压推荐选取180 kV或192 kV,绝缘水平可选为：雷电冲击耐受电压要求值为550 kV,短时工频耐受电压要求值为230 kV。     

800 kV气体绝缘金属封闭开关设备的研制

分析了国内外800 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的制造水平,详细介绍了西安西开高压电气股份有限公司800 kV GIS的结构特点及型式试验情况:800 kV GIS除断路器外其余部分均按照1 100 kV电压等级设计,有较大的设计裕度;该产品进行了整套型式试验,绝缘试验分别按800 kV和1 100 kV电压等级进行了绝缘验证,对充气套管外绝缘进行了海拔3 000m的修正试验验证;断路器具有很强的短路开断能力,可满足时间常数120 ms条件下的短路开断要求,直流分量达81%。型式试验表明,该产品完全满足我国750 kV电网对800 kV GIS设备的需要。     

新型10kV架空绝缘导线防雷击断线用防雷金具研究

结合国内外架空绝缘导线防雷击断线装置的特点,开发研制出一种防止10 kV架空绝缘导线雷击断线用的新型防雷金具.对防雷金具分别进行了大电流热稳定试验、雷电冲击放电试验和工频电弧烧灼试验,三方面的技术性能全部满足试验要求.该新型防雷金具能定位雷电冲击放电路径,疏导工频电弧弧根,起到保护绝缘导线免于雷击断线的作用,并且具有免维护、免杆塔接地等特点,特别适合在城区杆塔不能接地的场合使用.     

基于多重分形的SF6替代气体击穿特性研究

为探究干燥空气作为SF_6替代气体的可能性并深入理解短间隙气体放电流注的放电特性,搭建冲击电压放电试验平台,施加雷电冲击电压和快速暂态过电压,在极不均匀电场下探究干燥空气和SF_6气体的绝缘水平。为进一步研究流注形态特性受气体种类、电压极性等外界条件的影响,利用ICCD相机捕获二维流注图像分析了流注发展速度和流注通道长度的关系,并基于多重分形理论对流注整体形态的复杂性进行了解释。结果表明,在0.4MPa的气压下,干燥空气的脉冲击穿电压(V50%)满足24kV C-GIS的基本脉冲绝缘水平;在负极性下分形谱最大值相对较大,流注发展速度更快;与SF_6气体下的流注形态相比,空气下的流注形态的分形谱最大值较大,流注发展速度更快;多重分形谱谱宽不随外界条件变化而变化,说明流注光电离在二维图像空间分布上具有一定的相似性。     

220kV SF_6气体绝缘GIS真型试验平台设计与研制

为在试验室环境下模拟SF_6气体绝缘交流GIS装备在正常、故障运行条件下的各项性能参数,并能定时、定量跟踪监测局部放电量、SF_6气体分解物等特征参量的发展趋势,设计并研制了220kV SF_6气体绝缘GIS真型试验平台,即从GIS中心母线、固体绝缘件结构设计出发,仿真分析了固体绝缘件三维电场分布特性,并对220kV GIS真型试验平台进行了调试,验证了GIS中心母线、固体绝缘件结构设计的可行性,为现场用在役SF_6气体绝缘GIS装备运维检修提供一定理论和实践依据。     

岩滩扩建工程500 kV变电站雷电侵入波过电压研究

500kV变电站一旦发生雷害事故,将直接影响整个电力系统的安全可靠运行,雷电侵入波沿线路传入变电站会引起站内电气设备出现过电压,严重威胁到设备的绝缘水平。为确保变电站内电气设备能在避雷器保护范围内安全运行,基于岩滩水电站扩建工程500kV变电站新的接线方式,建立了水电站设备数值模型,并采用电磁暂态分析程序ATP/EMTP对设备过电压进行了仿真计算。结果表明,岩滩水电站变电站进线段杆塔绝缘性强;500kV线路绕击侵入波是重点防范对象;工频电压对500kV变电站的雷电侵入波过电压影响显著。     

10 kV架空绝缘导线防雷击断线装置防雷金具研究

介绍了10 kV架空绝缘导线雷击断线机理及现有的一些主要防治方法,提出了一种新型10 kV架空绝缘导线防雷击断线装置——防雷金具的主要设计思想、结构和技术要求。在此基础上,对防雷金具分别进行了详细的大电流热稳定试验、雷电冲击高压试验和工频电弧烧灼试验,三个方面的技术性能全部达到了试验要求,完全可以满足10 kV架空绝缘导线防雷击断线的要求。该防雷金具具有免维护的特点,适合在城区杆塔不能接地的场合使用。     

基于ATP仿真的多雷山区配电变压器防雷研究

针对南方多雷山区农村配电网变压器防雷保护薄弱易遭雷击损坏,分析了一起典型的10kV配变雷害损毁事故。由此发现配电变压器在防雷保护措施方面存在以下问题:配电变压器位于线路终端、低压侧未装设避雷器、杆塔接地电阻严重超标及不同电压等级线路同杆架设等,提出配变高压侧加装限流电感线圈、低压侧加装避雷器及采用杆塔接地装置新型式等措施。通过ATP-EMTP仿真验证了配变高压侧加装电感线圈能够有效降低高压侧雷电压的幅值和陡度,同时对比了新型杆塔接地型式和典型杆塔环形接地装置的雷电流散流特性,证明新型杆塔接地型式具有更好的冲击电流散流效果。     

断路器近区故障开断试验断口间第一峰值电压的确定方法

以国标GB1984—2003《高压交流断路器》附录A中给出的近区故障试验四参数波形时断路器断口间第一峰值瞬态恢复电压计算为参考,介绍了两参数波形时断路器断口间第一峰值瞬态恢复电压的确定方法,并以额定电压72.5 k V断路器为例进行了具体的计算,为行业人员更好理解标准提供了参考。     

平波电抗器不同布置方式下雷电侵入波过电压仿真分析

鉴于平波电抗器不同布置方式会影响换流站内一次设备的雷电过电压耐受水平,采用EMTP/ATP电磁暂态仿真软件,建立±800kV典型换流站直流侧雷电侵入波过电压计算模型,计算了高压极母线和中性线母线上平波电抗器不同布置方式下站内设备的反击耐雷水平。结果表明,部分布置方式可以显著降低换流站高压极线侧单台平波电抗器两侧过电压最大值,这对提高平波电抗器运行可靠性和增加绝缘裕度具有一定的参考价值。     

单相变压器雷电传变特性试验研究

为防止雷电波对单相变压器造成损坏,利用冲击电压发生器在不同幅值冲击电压及不同接线方式正反变换雷击过电压对单相变压器测试,并对试验结果进行了频谱分析,获得了单相变压器雷击频域传递特性。试验结果表明,雷电经变压器耦合到低压侧的电压值远高于实际变比感应到低压侧的幅值,正变换过电压冲击电压传递幅值高于反变换过电压。     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电特性

针对变压器在雷电冲击试验中出现局部放电却无法有效诊断分析的现状,构建油纸绝缘多尺度气隙缺陷模型,探究冲击电压条件下局部放电特征。基于油纸绝缘气隙缺陷在雷电冲击电压下的放电特点,将雷电冲击电压作用时间划分为波前时间、半峰值时间、延迟时间和去电荷时间四个阶段,详细阐述了去电荷阶段局部放电驱动机制。结果表明,半峰值时间和去电荷时间内局部放电脉冲极性相反,且在去电荷阶段内脉冲放电无过冲振荡现象,随着气隙高度的增大,延时放电时间延长,平均放电量增加,累积放电量减小,且放电重复率减小。     

新型550kV隔离开关的研制开发

介绍了新东北电气集团自主研制开发的新型550kV,6300ASF6隔离开关在通流结构上的独特特点,对其不同工况下的绝缘性能进行了数值仿真,计算结果表明其绝缘性能安全可靠。该新型550kV,6300ASF6隔离开关在机械工业高压电器产品质量检测中心按照相关标准顺利通过了温升试验和整套绝缘型式试验,并获得专利保护。     

四桥臂电压质量调节器及其在微电网中的应用

低压配电网电压跌落、骤升、不平衡、谐波等扰动影响微电网的正常并网运行,为抑制以上配电网电压扰动影响,采用具有综合补偿电压扰动能力的四桥臂电压质量调节器（VQR）。针对VQR的补偿目标,采用一种基于新型谐振PVPI控制器的电压电流双环控制策略,通过提取跌落后电压基波正序分量,将输出补偿量分为跌落（或骤升）补偿部分和用于抵消负序、零序及谐波电压分量部分,利用PVPI控制实现对两部分补偿指令信号的零稳态误差控制。仿真结果证明所提出的四桥臂电压质量调节器有效地补偿了配电网电压扰动的影响,提高了微电网故障穿越能力。     

浅议大中型水电站接地电阻设计值

大中型水电站各种功能的接地采用联合接地方式,其接地电阻设计值取决于各种功能接地的最小值,最小值取决于二次系统二次装置内部芯片和电路板的最大绝缘耐受电压。依据相关研究二次设备(综合自动化设备内部芯片和电路板)的2s工频绝缘耐受电压为5kV。因此,大中型水力发电厂二次装置的最大绝缘耐受电压为5kV。如果大中型水力发电厂入地短路电流为I(A),其接地电阻设计值为不大于5000/I。     

500kV GIS水电站雷电侵入波计算方法及风险评估

针对雷电波沿着输电线路侵入水电站,对电站GIS设备绝缘造成很大威胁的问题,分别建立了进线段的六级杆塔模型及对应架空线路模型,计算了不同坝顶门型构架冲击的接地电阻。并利用仿真软件ATPEMTP计算了不同电站运行方式、不同雷击点及不同门型构架模型时的雷电侵入波过电压。结果表明,在线路侧和主变侧分别配有一组避雷器时,电气设备最大雷电侵入波过电压符合绝缘裕度的要求,说明该水电站的防雷保护具有较高的可靠性。     

带电作业用绝缘遮蔽用具组合沿面放电试验研究

在配网带电作业中,为了提高绝缘防护面积,常将多个绝缘遮蔽用具组合使用,此时不同遮蔽用具之间的重叠部分就成为绝缘防护的薄弱区域。针对几种常用的绝缘遮蔽用具开展了组合使用时的沿面放电试验,采用球-棒电极模拟现场作业工况,并使用高速摄像机观察放电路径。结果表明,绝缘遮蔽用具的材料类型对其沿面绝缘性能影响较大,橡胶类和塑料类遮蔽用具的沿面绝缘性能接近,树脂类遮蔽用具的沿面绝缘性能较低;树脂绝缘毯在组合使用时,重叠部位贴合更加紧密;当重叠长度为15cm时,树脂绝缘毯重叠区域的沿面放电电压与橡胶毯接近;考虑10kV配网线路最大工频电压为24kV时,绝缘遮蔽用具组合使用时的重叠部位的长度不小于15cm。     

750kV宝鸡至乾县送变电工程内过电压研究

介绍了宝鸡-乾县750kV同杆双回交流输电线路、同塔双回线路内过电压的计算结果。选择了高抗中性点小电抗和线路接地刀闸的参数。提出了线路侧避雷器的额定电压选为600kV,以降低线路侧操作和雷电过电压的保护水平,减少避雷器备品和备件的建议。探讨了取消750kV同杆双回交流输电线路断路器合闸电阻的可行性。     

微电网与配电网间串联变压器磁饱和抑制策略研究

作为电网电压跌落时的补偿设备,电压补偿器在交直流混合微电网中,通过串联变压器连接配电网和交流子网,进而补偿配电网电压暂降时的电压跌落;但其在输出补偿电压时,容易产生直流偏磁及磁饱和现象,会使串联补偿环节输出的补偿电压波形发生畸变,甚至会导致补偿失败,因此要在补偿时对该现象进行观测和抑制。针对此问题,该文提出了一种对变压器磁链的直接控制方式,将串联变压器的磁链作为状态变量进行控制,以抑制串联变压器中的磁饱和及直流偏磁现象,并通过Ansys Simplorer、Ansys Maxwell和Matlab软件进行联合仿真,对所提方法进行了验证。