用于串补的激光触发与电脉冲触发火花间隙对比实验研究

目前串补电容常采用电脉冲触发火花间隙作为其快速旁路保护,实现这种触发方式的难点在于确保整个触发装置与高压端的电气隔离。为解决此问题,研制了一种激光触发火花间隙,对其进行了自击穿和触发击穿测试,通过实验比较了相同形状尺寸的激光触发火花间隙与电脉冲触发火花间隙在不同极性、不同间隙距离下的触发击穿电压,并对2种火花间隙的放电机理进行了初步分析。实验结果表明:激光触发火花间隙的最小可靠触发击穿电压在自击穿电压的26%~48%之间;电脉冲触发火花间隙的最小可靠触发击穿电压在自击穿电压的43%~64%之间;两种火花间隙正极性下的最小可靠触发击穿电压均低于负极性下的最小可靠击穿电压。     

气体火花间隙开关的自击穿性能研究

为了解气体火花间隙开关的自击穿性能,文中从自击穿实验角度着手,对电场不均匀度进行了仿真计算,测量了两电极气体火花间隙开关不同间隙距离下的自击穿电压,通过计算相对极差和变异系数来分析自击穿电压的稳定性并进行韦布尔检验。实验结果表明,自击穿电压随间隙距离的增大而增大并近似线性关系;间隙距离是影响自击穿电压稳定性的重要因素,自击穿电压的稳定性随间隙距离的增大而增大。从自击穿稳定性角度来看,可以适当增大气体火花间隙开关的电极之间间隙距离来增强自击穿电压稳定性。     

500kV串联补偿装置自触发及主间隙放电分散性研究

500kV串联补偿装置火花间隙因干扰因素影响在低于整定值时会发生自触发,引起串补旁路。文中采用ANSYS软件建立了串联补偿装置主间隙三维空间模型,计算分析了不同间距下主间隙空间电场及场强分布,搭建了主间隙工频放电特性模拟试验平台,开展了主间隙的放电分散性试验。仿真结果表明主间隙电场为稍不均匀电场,不均匀度很小。试验结果表明主间隙间距在[55 mm,70 mm]之间放电分散性较小,放电间隙的放电电压平均值与整定值相当,且远大于历次自触发的放电电压最大值,放电分散性自击穿的可能性较小。     

雷电冲击下SF_6气体放电击穿电压分散性的实验研究

一般应用升降法进行冲击下SF_6气体放电击穿特性实验时,要求击穿电压的分散性小于3%,以保证测得数据的可靠性。但是在实验过程中发现,SF_6气体相对于其他气体而言,击穿电压的分散性普遍偏大,一些情况下甚至超过了5%,而国内外针对SF_6气体放电击穿电压的分散性仍缺乏系统的研究。为此,在正、负标准雷电冲击(LI)作用下,实验研究了SF_6气体放电击穿电压的分散性随电极尺寸、气压和间隙距离的变化规律。结果表明:当间隙距离d=33 mm,电极曲率半径r=40、15、8 mm时击穿电压的分散性随气压增长而均呈现减小趋势;正LI下击穿电压的分散性随电场不均匀系数的增大而呈现先下降后上升的"U"曲线趋势,负LI下击穿电压的分散性随电场不均匀系数的增大而呈现先上升后下降的倒"U"曲线趋势;当电极曲率半径r=8 mm,间隙距离d=7、15、33 mm时击穿电压的分散性随着气压的增长而均呈现下降趋势。由此可得结论:正、负LI下SF_6气体放电击穿电压的分散性随着间隙距离的增加而均呈现线性增大的趋势。     

文摘

正可控串补区内故障间隙自触发问题分析及处理建议[中]/王俊平//黑龙江电力.2015(4).-364~367.针对冯屯500 k V可控串补站在区内瞬时性单相接地故障过程中的火花间隙系自触发问题,笔者根据火花间隙的结构和原理,结合伊冯甲线可控串补保护动作和录波数据,分析了火花间隙的自触发原因,结果表明,火花间隙的自触发与火花间隙元件本身和环境因素有关,伊冯甲线可控串补火花间隙自触发属于误触发。同时,为保证伊冯甲线可控串     

500kV线路绝缘子串并联间隙雷电冲击放电特性及其结构优化

为提高500 k V线路绝缘子串并联间隙防雷的科学有效性,试制了500 k V线路5组不同结构参数绝缘子串并联间隙试品,在国网特高压交流试验基地对5组并联间隙试品的雷电冲击50%放电电压、伏秒特性及并联间隙疏导电弧有效性进行了研究,并分析了5组并联间隙试品电极和绝缘子串两端护套表面电场强度的最大值。结果表明:5组并联间隙试品雷电冲击50%放电电压及伏秒特性均能与绝缘子串形成良好绝缘配合;当绝缘子串高压、低压端并联间隙电极端部距绝缘子串中心线的横向伸出长度均为700 mm时,间隙雷电冲击失效起始电压最高,有效接闪导弧性能最好;五组绝缘子串并联间隙试品电极表面电场最大值均26 k V/cm,绝缘子串两端护套表面电场最大值均6 k V/cm,满足相关规程要求。因此,推荐500 k V线路绝缘子串高压、低压端并联间隙横向伸出长度均为700 mm为其优化的结构参数。     

500kV串补火花间隙设计与试验验证

介绍了500 kV串补系统中广泛应用的火花间隙系统结构及导通原理,通过分析串补火花间隙的使用工况,提出对火花间隙的功能、性能要求,基于这些要求设计了500 kV串补火花间隙中密封间隙和起弧间隙的自放电电压范围、放电电压配合方案。借助高压试验手段,研究了500 kV串补火花间隙中密封间隙、起弧间隙的自放电电压分布,进而对火花间隙进行强制触发试验,试验结果表明本文设计的间隙调节方案可以确保火花间隙动作电压的稳定性、触发性能的可靠性和导通快速性。     

串补火花间隙主间隙放电特性环境影响因素分析

本文以云南省220kV福贡串补站火花间隙现场整定数据为例,采用R语言方差分析技术,对不同环境温湿度以及电极表面积污情况下的试验数据进行了分析。结果表明,火花间隙主间隙电极表面存在积污,对放电电压具有显著性影响;而温、湿度变化较小的情况下,其对放电电压的影响并不显著。     

河池串补装置火花间隙系统自触发原因分析

针对河池串补MOV在人工单相接地试验中火花间隙系自触发启动现象,基于河池串补火花间隙的工作原理,对串补装置火花间隙自触发进行分析和检测验证：人工单相接地试验与仿真计算表明串补电压VD测量装置可能存在较大误差,火花间隙自触发电压明显低于整定值,进一步对火花间隙进行检测,结果显示均压电容参数的变化使得火花间隙的自触发电压降低,从而导致了火花间隙的自触发。建议定期检测已投运串补装置的火花间隙参数,确保火花间隙正确动作。     

串联补偿电容装置火花间隙自触发原因分析

分析查找＂4·10＂多个串联补偿电容装置火花间隙自触发原因。通过对XLSK-20PL强制触发型火花间隙装置进行触发间隙自放电电压测试、均压电容参数测试和火花间隙击穿特性测试,发现石墨电极表面存在鸟粪等污物是火花间隙自触发的根本原因。火花间隙击穿特性测试结果显示,当石墨电极表面有尖端、水珠或污秽物等时,火花间隙的主间隙击穿电压分散性很大,交流击穿电压最低约为正常值的65.0%。提出了加强火花间隙运行维护等改进措施。     

500kV串补系统中火花间隙系统研究

介绍了500 kV串补系统中广泛应用的火花间隙系统结构及导通原理。针对GTD强电磁干扰的工作条件重新设计其相关电路,阐述了其工作原理及特点;介绍了密封间隙的结构及导通原理,通过对密封间隙和整个火花间隙进行触发试验,结果表明,新设计的GTD装置能够可靠地将密封间隙强制击穿导通,进而使整个火花间隙系统导通。实际人工接地短路试验结果表明整个火花间隙能够可靠地强制导通。     

500kV串联补偿装置过电压保护研究

串联补偿装置的过电压保护直接关系到串补站的投资和电网的安全运行,在工程设计中至关重要。本文利用电磁暂态仿真程序EMTPE,对冀北电网某500 kV串联补偿工程进行了串联补偿装置的过电压保护研究,采用带火花间隙金属氧化物限压器MOV的方案保护串联补偿电容器,建立了系统等值计算模型,计算了发生各种区外故障时MOV的最大放电电流和最大能耗,从而确定了MOV的启动电流和启动能耗;计算了区内故障时MOV和阻尼电阻的最大能耗水平,计算结果可供工程参考。     

特高压固定串补火花间隙拒触发事故分析及解决方案

当前超、特高压固定串补用火花间隙的试验及考核均以工频和倍频故障电流为主,基本未考虑故障电流含有直流分量的情况.分析了1000 kV特高压南阳站一起特高压固定串补用火花间隙拒触发事故,认为本次线路故障电流中直流分量幅值较大导致火花间隙触发控制回路中电压测量传感器磁饱和,导致火花间隙触发控制单元未能正确测量出串补过电压水平...     

并联电容器组中电容器击穿的特征分析与仿真研究

并联电容器组是交流电力系统输配电环节的主要无功补偿装置,在变电站中普遍采用10 kV框架式高压并联电力电容器组。实际运行中,电容器内部元件击穿的故障是电容器组故障比例最高的。以常用的10 kV并联电容器为研究对象,分析了电容器组在运行过程中内部元件击穿一串、二串情况的击穿放电量,故障相电容器的电压暂态变化量,并估计了放电电流的峰值。在EMTP仿真软件中建立了电容器的击穿模型,计算并分析了击穿元件的等效电路参数对放电电流峰值的影响:电阻值越大,则击穿峰值电流越小,随着电阻值的增加,击穿电流峰值下降减缓。最后,将仿真分析与电容器击穿的故障记录进行对比分析,验证了理论分析的正确性和仿真的有效性,为电容器击穿的实时监测和快速定位提供参考。     

DPF能源装置的研制

介绍了由脉冲电容器、开关组成的DPF能源装置及其调试,详述了场畸变火花开关、接插口及传输线的设计要点。该装置储能12.5 KJ,回路电感约57 NH,在工作电压为25 KV、负载为50 NH时,输出冲击电流峰值>400 KA、击穿延时<80 NS、击穿时间分散性<15 NS、周期约12.5ΜS。     

100kV强流重复脉冲放电装置

本文研制了一台参数为１００ｋＶ、１０ｋＶＡ、１０Ｈｚ的重复脉冲放电装置,放电电流１０ＫＡ左右。充电系统采用Ｌ－Ｃ变换器恒流充电技术,充电效率大于９０％;三电极间隙和触发系统结构简单,使用方便,开关工作范围大于５０％;控制系统抗干扰能力强,保证了重复频率下的稳定运行。     

Test circuit of impulse spark‐over voltage with different rates of rise for gas discharge tubes

The impulse spark‐over voltage of the gas discharge tube (GDT) is strongly related to the rate of rise (RoR) of the voltage. At present, due to the convenience of the test instrument, conventional impulse waveforms, such as 1.2/50 and 10/700 μs, are often adopted to conduct such kind of test for GDT. It has been found that these waveforms are able to generate valid waveforms only with limited RoRs and relatively narrow valid voltage ranges. This paper deals with a simple series RC circuit to test the GDT's impulse spark‐over voltage using a ramp voltage, which is approached by an initial portion of a steeply rising voltage impulse whose normal peak value is several times the breakdown voltage of the GDT. The basic circuit theory is described, and the RoR of the output voltage is correlated with the circuit parameters. Moreover, the series RC circuit in this paper is found to be able to deliver a ramp voltage with more consistent RoR than an RLC circuit. The results in this paper provide some suggestions for the revision of relevant standards (e.g., ITU‐T K.12 and IEC 61643‐311). Circuit parameters for different RoRs ranging from 100 V/μs to 1 kV/ns are also established. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.