1100 kV GIS断路器合闸电阻故障检测及分析

断路器的合闸电阻能够有效抑制合闸涌流以及操作过电压,对电网的稳定运行起着重要作用,合闸电阻一旦出现故障,无法正确投入或退出,将会造成巨大的设备和安全事故。由于1 100 k V GIS断路器为多断口结构,断口间的配合时序偏差以及各触头弹跳因素的干扰,经常导致合闸电阻特性无法测量,或者测试结果误差较大。针对一起1 100 kV GIS断路器合闸电阻预投入时间及阻值无法检测事件展开研究,分析其结构与测试原理,通过提高测试频率获取完整测试波形,推断得出合闸电阻的预投入时间及其阻值无法检测的原因是其中一侧的合闸电阻断口失效。解体检查,发现该断路器其中一侧合闸电阻动触头因固定螺栓断裂而导致该侧动触头脱落,验证了电阻断口失效导致动作特性无法检测的推断。最后从制作工艺、试验项目、试验仪器、检测手段等方面提出相应的建议及改进措施,为同类型设备的工艺管控和故障诊断提供参考。     

GIS断路器合闸电阻螺栓断裂分析

断路器配置合闸电阻是抑制线路合闸涌流和操作过电压的主要措施,合闸电阻一旦发生异常,会影响到断路器开关的性能,甚至会引起GIS的绝缘故障。对一起断路器合闸电阻进行故障分析,通过对断裂螺栓进行材质检测、有限元仿真分析和真型样机试验等方法对断路器运行异常工况进行分析,得出故障原因,为断路器合闸电阻的结构设计及工作可靠性提供参考。     

750 kV交流滤波器用断路器合闸电阻故障分析

交流滤波器用断路器合闸电阻承担着限制合闸涌流的作用,运行过程中易发生故障。为了对750 kV交流滤波器用断路器合闸电阻投切过程中存在的间歇性缺陷进行分析,保证合闸电阻对合闸过程中涌流的限制作用。本文对某750 kV交流滤波器用断路器投切过程中的录波图、声振信号、气体成分进行分析,并基于PSCAD进行了合闸电流仿真与热容量试验,提出了合闸电阻间歇性放电缺陷的有效判别方法,以及针对该断路器合闸电阻存在的缺陷改善措施。通过返厂解体,验证了交流滤波器用断路器合闸电阻缺陷判断方法的有效性以及所提改善措施可行性,避免合闸过程中因合闸电阻缺陷导致闪络事故发生。     

800 kV交流滤波器场用断路器合闸电阻故障分析

合闸电阻在断路器合闸过程中用以抑制合闸涌流、操作过电压,主要应用在800 kV及以上电压等级输电线路与换流变电站交流滤波器场,其中交流滤波器场特殊应用环境导致合闸电阻故障率高。通过断路器合闸过程中的暂态波形分析、声振信号检测、物理场仿真等方法对一起合闸电阻缺陷引起的断路器运行异常进行分析,并给出导致合闸电阻异常原因,通过返厂解体验证了所采用分析方法的正确性。最后,对带合闸电阻结构断路器存在的潜在缺陷提出相应改善措施,以避免断路器运行过程中气隙击穿事故发生。     

一起800kV断路器合闸后接地故障原因分析

针对S变电站运行过程中发生的一起800 kV SF_6断路器接地故障,通过现场二次保护动作、故障录波图中电压与电流变化趋势以及SF_6分解产物等分析,确定了故障断路器间隔。通过返厂解体,发现了设备内部放电过程中受损部件以及相应的放电轨迹。基于故障后气室材料特性分析、合闸电阻堆热容量分析、设备放电轨迹分析,确认放电原因为罐体内部异物。通过断路器合闸过程中的粒子飞行轨迹分析、罐体内异物电场仿真、电阻堆气隙内电场仿真,给出了2种异物来源,并提出了相应的异物解决措施,以避免同类接地故障的发生。     

真型断路器模拟缺陷下分合闸线圈电流波形试验研究

高压断路器随着运行年限增长或多次操作后可能出现机构部件缺陷,严重时会导致断路器拒动故障。传统检测手段只能在停电试验下开展机械特性检测,难以在运行状态下检测机构状态。为此基于真型断路器搭建了断路器模拟机构缺陷下分合闸线圈电流检测装置,首先利用该装置模拟线圈电阻超标、线圈电压下降、线圈铁芯行程变化缺陷,开展断路器线圈电流波形规律研究,为断路器机构状态带电检测奠定了基础,最后针对该装置提出了后续研究方向。     

750 kV交流滤波器用断路器合闸电阻故障预判方法探究北大核心CSCD

换流站交流滤波器为换流站提供无功,并进行谐波滤除,其断路器频繁投切,且承受交直流电压混合作用,合闸电阻结构产品故障率高。文中根据一起750 kV断路器故障情况,结合气体组分分析、故障录波、X射线检测等方法对其进行分析,并通过返厂解体验证分析方法的正确性。最后,对该类断路器合闸电阻故障进行总结并提出相应预判方法,以提前发现断路器内部故障。     

断路器状态监测和故障诊断技术的研究与应用

针对断路器在正常运行时是一种静止设备、分合闸时又是一种高速运动设备的特点，在对断路器状态监测与故障诊断技术研究的基础上，提出了一种在设备带电运行的情况下，由微机实时对其绝缘特性、电气特性、机械特性进行监测的方法，解决了诸多在线监测的技术难题。同时对辽宁省两锦供电公司研制的断路器在线监测系统及现场应用情况进行了介绍。     

灵州换流站交流滤波器跳闸导致直流功率回降原因分析

交流滤波器、断路器及控制保护设备作为换流站的主要设备,其运行状态直接影响到直流系统的安全运行,为了提高交流滤波器、断路器的可靠性,文章对某换流站交流滤波器、断路器的故障原因进行了分析。通过对断路器气体成分分析、故障波形分析、常规试验数据分析和解体检查等方法,判断断路器内部绝缘筒、合闸电阻存在质量缺陷,伴随着系统运行中交流滤波器频繁投切使断路器主断口绝缘水平不断下降产生闪络放电故障,又由于BP11/13交流滤波器电容器塔支柱绝缘子存在设计缺陷,断路器故障同时产生过电压造成多组BP11/13交流滤波器跳闸,造成绝对最小滤波器不满足导致直流功率回降。最后,针对故障原因提出对应的处理措施,消除了直流系统运行中的隐患。     

基于分合闸线圈电流的某换流站开关故障分析

高压断路器作为常用的电气设备,分合闸线圈是其操动机构的关键部件,线圈电流反映了断路器的运动特性。文中首先介绍了分合闸线圈的结构,阐述了利用检测分合闸线圈电流信号来判断断路器故障的一种新方法,并针对某换流站550 kV断路器的机械故障进行了具体的应用分析,准确诊断了断路器的故障原因。根据分合闸线圈电流提供的状态信息,可以发现高压断路器存在的相关隐患,诊断出断路器的设备状态,提高断路器的状态检测水平,保障电网的安全稳定运行。     

基于卷积神经网络算法的高压断路器故障诊断

传统的高压断路器故障诊断方法太过于依赖经验,不能准确地反映特征量和故障模式之间的关系,诊断准确度不高。针对这个问题,采用卷积神经网络算法进行高压断路器故障诊断,结合高压断路器分合闸线圈电流特点建立诊断模型,通过输入零点故障特征参数进行学习训练,得到相应故障类型输出。仿真结果表明,所提算法的整体准确率高达93.68%,与其他基于神经网络的算法相比具有很大的优势。     

220kV断路器分闸不成功原因分析及防范措施

查明220 kV线路转检修操作过程中2055断路器分闸不成功原因并提出防范措施。通过对该故障断路器进行检查、测试及分析,指出该断路器发生机械故障,机构内分闸线圈固定螺钉松动,撞针与触发器间隙变大导致撞针无法顶触发器,是断路器分闸不成功的主要原因。提出防止断路器发生此类机械故障的预防措施,为同类设备的运行维护提供参考。     

避免高补偿度线路直流偏置风险的断路器合闸控制方法

断路器在关合带并联电抗器的空载线路时,尤其线路补偿度较高或过补偿时,合闸电流的直流分量较大,常伴有合闸电流长时间不过零的现象。在电流不过零期间若断路器分断,则会产生无法灭弧的风险。针对上述问题,在对直流偏置电流产生的原理及可能引发故障进行分析的基础上,比较和分析了装设合闸电阻、调整补偿度、相位控制等抑制直流偏置的常规措施及其局限性,提出了一种结合选相合闸技术及逐相动态延迟合闸的断路器合闸控制方法,有效避免了断路器触头持续长时间烧蚀或损坏的风险,并通过实时数字仿真系统(RTDS)和工程应用验证了该方法的有效性。     

断路器操作回路的智能化监测系统设计

为了监测断路器操作回路中跳/合闸回路、压板和保护出口接点的状态,并对其薄弱环节故障进行预警以避免断路器误动或拒动,设计了断路器操作回路的智能化监测系统。该系统改进了现有跳/合闸回路,并给出了系统中元件的选型与参数整定依据,能够实现跳/合闸回路的全工况监视和保护。为了实时监测断路器操作回路压板和保护出口接点的状态,实现压板误操作和保护出口接点故障报警,该系统采取了配合使用电感式接近开关和霍尔电压传感器的方法,并给出了传感器的具体安装位置。该系统采用单片机处理并上传传感器采集的现场信息,利用LabVIEW编写后台软件界面,能够实现实时状态显示、人机交互、历史数据存储和故障报警等功能。     

一台252kV SF6断路器合闸故障分析及处理

针对重庆电网中-相252 kV SF6断路器出现的合闸故障问题,结合现场运行数据,分析了故障的因为,电弧高温下SF6与水、灭弧室内材料及硅脂等发生化学反应,生成物进入密封组件内产生卡涩,对断路器本体的解体检修证实这一情况的发生.最后,就故障因为提出了在检修维护中应采取的措施及注意事项,避免同类问题重复发生影响电网系统的...     

550 kV高压断路器分合闸电磁铁的仿真建模和故障诊断研究

分合闸电磁铁是高压断路器机构的关键部位,其正常运行直接影响了断路器机构的可靠性。文中建立了550kV断路器机构的8S004024型分合闸电磁铁的仿真模型,获得正常仿真电流波形,并与正常试验波形对比,验证了仿真模型的有效性,表明仿真模型能反映电磁铁的实际运行状况。在此基础上,仿真了不同故障条件下的线圈电流波形,提取了特征参数,并分析了特征参数的变化规律。然后基于试验和仿真电流波形,采用支持向量机法进行故障诊断,实现对分合闸电磁铁的故障诊断。     

S_Kohonen网络在断路器故障识别中的应用

针对断路器操动机构常见故障问题,提出将改进的Kohonen网络对断路器典型故障进行诊断研究。首先,在某试验基地建立断路器监测实验平台,模拟操动机构典型故障。然后,分析采集到的合闸振动信号,采用3层小波包变换对降噪后的振动信号进行分解,得到各频段能量占总能量的百分比,利用粗糙集理论对特征参数进行知识约简,降低特征参数的维数。最终保留第1-4及第7频段。将保留的5个特征参数归一化处理后组成特征向量输入到S_Kohonen网络,对故障类型进行识别。实验结果表明,故障识别效果较好,且置信度高。     

基于事件起点的层次化时序Petri网及其电网故障诊断方法

电网发生故障后利用大量告警信息快速准确地识别故障元件是保障可靠供电和电网安全稳定运行的首要任务。为适应电网运行调控需求,提出一种基于事件起点的层次化加权模糊时序Petri网故障诊断方法。在完善母线和线路的层次化加权模糊时序Petri网模型的基础上,以故障发生时刻为事件起点,确立各初始库所的时序属性,并通过逆向和正向时序推理对保护和断路器动作信息进行时序约束检查和置信度修正。IEEE 39节点系统仿真算例和电网实际故障算例表明所提方法能够在保护和断路器误动/拒动、告警信息缺失/错误等复杂状态下识别真实故障元件,提高了故障诊断的准确度和容错性。此外所提方法还可以得到设备故障的时间点约束,有利于进一步分析故障原因和故障事态发展。通过与现有应用时序信息的故障诊断方法相比,所提方法时序推理过程简明清晰,对网络拓扑的变化适应性强,运算速度快,满足在线诊断需求。     

一种3 2接线死区故障隔离与误切元件快速恢复方法

在现有3/2接线方式下,由于保护和互感器的配置并未完全交叉,导致死区的存在。在发生死区故障时,一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大,甚至会导致正常母线不必要的停运,严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题,分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点,提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况,同时利用断路器的重合闸功能,快速恢复切除死区故障时的误切断路器,从而显著提高系统的安全稳定运行水平。     

利用合闸复位时间差提高高压断路器弹簧操动机构合闸锁扣可靠性

合闸锁扣机构是高压断路器弹簧操动机构保持合闸状态的重要组成部分。当今广泛用于126 kV断路器上的CT20弹簧操动机构在操作更大负载的断路器时可能偶尔出现合闸保持不住的现象。为了解决这个由于合闸锁扣机构造成的问题,笔者提出了复位时间差的概念,即合闸保持过程中合闸锁扣机构的大掣子和小掣子达到稳定状态的时间差。通过增大复位时间差可以提高合闸锁扣机构的可靠性,并分析了对合闸复位时间差有影响的参数。通过ADAMS软件仿真得到,增大合闸保持大掣子弹簧的预压力可以有效地增大复位时间差,增大小掣子弹簧的预压力以及减小小掣子弹簧的刚度,可以有效地减小弹跳对合闸复位可靠性的影响,从而降低出现合闸保持不住现象的概率。该研究结果可以为改进CT20弹簧操动机构的合闸锁扣机构提供参考。