一种基于252kV快速真空断路器的限流技术及其工程实践

随着宁夏电网规模的不断扩大,220kV系统短路电流超标问题日益严峻,且面临无有效措施可用的窘境。为此,该文提出一种基于252kV快速真空断路器的限流技术,该技术在故障发生后20ms内通过快速分列母线运行,实现对短路电流的柔性抑制。该文详细阐述了基于252kV快速真空断路器限流技术的限流原理,并研发了世界首台252kV快速真空断路器。选取宁夏石嘴山地区220kV陶乐变电站作为工程应用厂站,并进行了单相人工短路试验。试验表明,故障发生后12.1ms内,快速真空断路器可将母线分列运行,有效降低了短路电流水平。试验验证了柔性限流技术的可行性和安全性。     

基于改进当地故障信息的220 kV变压器死区故障保护装置的研制

针对变压器各侧死区故障和断路器失灵故障问题,采集某变电站当地故障信息、保护动作状态信息和断路器位置信息,采用退电流互感器二次电流的改进逻辑方案实现变压器死区故障保护的逻辑原理,在现有220 kV变压器保护装置的硬件设备基础上,研制220 kV变压器死区故障保护装置,进行装置功能试验和动模试验,并接入电网试运行。该装置相应的控制逻辑在220 kV变压器保护装置内部实现,实施方案简单,成本低,易于实现。动模试验结果表明,在220 kV侧或110 kV侧发生死区故障或相应母线发生短路故障而断路器失灵时,以及空投变压器发生死区故障时,220 kV变压器死区故障保护装置切除变压器故障时间均在200 ms左右,现场试运行整组试验也验证了该结果。     

提高GIS设备安装质量的施工要点

1现场情况 2011年7月18日16：05,220kV板陈乙线电流差动保护动作跳闸,220kV母差保护动作跳闸,引起110kVI、V段母线失压,造成110kV石碣站全站失压。现场检查发现,220kVSF。断路器C相顶部温度明显比A、B相高。通过对C相断路器气室气体分析发现,该相SO2含量大大高于规程标准。初步锁定2012断路器C相内部发生故障,故障部位在断路器顶部。     

一起主变低压出口真空断路器典型故障及分析

分析了220kV天缘变电站因主变低压出口10kV真空断路器引发的主变三侧开关跳闸故障。由于真空灭弧室存在缺陷。导致断路器在开断过程中产生重燃过电压,触头局部金属熔化;并对开关柜壳体放电,造成主变差动保护动作、三侧断路器跳闸。建议主变低压出口真空断路器严格执行有关反事故措施,强化真空灭弧室的老炼试验。     

一起35 kV并联电容器装置故障原因分析

高压真空断路器在投切电容器组时,由于断路器重燃引起的重燃过电压造成电容器极间绝缘损伤甚至击穿。本文针对某220kV变电站35kV并联电容器装置故障的现象及电容器损坏情况,结合故障录波图、真空断路器投切及保护定值的整定等,分析确定本次事故的原因是由于高压真空断路器在投切电容器装置过程中产生了重击穿过电压,导致电容器极间绝...     

快速切除220 kV变压器死区故障的继电保护方案

由变压器电源侧后备保护动作或联跳变压器其他侧断路器的方法,来切除220kV变压器某侧断路器与变压器差动保护电流互感器(TA)之间发生的死区故障,切除故障时间较长;由于是变压器出口故障,容易造成变压器损坏。分析了220kV变压器各侧死区故障的故障特征和有关的继电保护动作特征,借鉴现运行的母线差动保护中母联断路器死区故障保护和线路断路器死区故障保护的原理,提出了4种快速切除220kV变压器各侧死区故障的保护方案,并研究了变压器死区故障保护短延时的合理取值。     

一起雷击造成220kV线路故障跳闸分析

某日上午盐城地区雷雨交加,220kV2675盐电线故障,造成盐城电厂（简称盐厂）2675线路保护动作。由于在故障跳闸过程中,雷电击中线路,雷电波通过线路进入盐厂220kV升压站2675断路器出线侧,与220kV母线工频电压叠加后形成过电压,击穿2675断路器外绝缘,电弧燃烧,故障电流持续,造成2675断路失灵保护启动,切除220kV母线,盐厂9号机组解列。     

220 kV GIS断路器异响分析与处理

介绍了某500 kV变电站一起220 kV气体绝缘组合电器(GIS)断路器运行中异响事件,对检测过程进行了分析,返厂进行升流试验,该断路器在升至一定电流时发出异常声响,解体检查发现该断路器灭弧室无油轴承与中间触座贴合不紧密,经试验分析得出无油轴承外观尺寸超过规定,与中间触座贴合不紧密是事件发生的直接原因。对同批次断路器进行了升流诊断性试验,对存在同类故障设备进行了更换,并根据故障原因提出了相应的建议和措施。     

某220kV变电站608断路器雷击故障分析

分析了某220kV变电站608断路器故障的情况。进行了解体检查及计算分析,判断故障原因为雷击引起断路器断口绝缘击穿,并提出了相应的反事故措施。     

基于断路器支路故障电流的短路电流评估方法

随着负荷快速增长，电网密度不断提升，短路电流超标问题日益严重，精确评估系统短路电流水平对保障电网的安全稳定运行至关重要。对此，提出一种基于断路器支路故障电流的短路电流评估方法。针对220 kV及以下电压等级双母双分段接线变电站和500 kV 3/2接线变电站，分析不同故障位置、断路器拉停等情况下流过断路器的短路电流，并提出线路出口单相故障单跳单重阶段断路器所需遮断短路电流的计算方法，明确了变电站内断路器所需遮断最大短路电流，将短路电流校核标准精准化到故障后流过各断路器的最大短路电流不超过其遮断能力。最后通过算例分析验证了所提评估方法的有效性。     

关于2×27.5kV双极真空断路器绝缘等级问题探讨

电气化铁路牵引供电系统2×27.5 kV双极真空断路器用于自耦变压器供电方式的接触网馈电线路的接通与开断。根据现行的铁路标准,该类型断路器灭弧室断口采用了27.5 kV额定电压等级的绝缘水平。笔者通过对接触网(T线)和正馈线(AF线)之间非接地短路故障的分析发现:当该断路器开断此类短路故障时,两支断口承受的短路电压一般是不平衡的,其中某一断口承受的电压将超过其绝缘耐受水平,严重劣化其开断短路电流条件,可能造成绝缘损坏甚至爆炸事故。因此建议:提高现行2×27.5 kV双极真空断路器绝缘水平的铁路标准;在现有断路器的2个断口上并联均压电容,平衡电压;增加该类型断路器双断口实际均压情况以及同步性开断试验项目。     

基于多物理场仿真的750kV断路器击穿故障分析

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear, GIS)断路器因其成本较低、便于安装、抗震性能好等优点,在超特高压电网中广泛应用。针对一起750 kV GIS断路器内部击穿放电的事故,从现场检查,设备解体检查,电、热、力学仿真分析等方面,对断路器内部放电的根本原因进行分析,并且,提出应对措施。     

对一起220kV母线电压消失现象的思考

某220kV变电所更换#2主变220kV正母闸刀,新设备投产冲击试验时220kV侧全部保护发"母线电压消失"信号。通过分析,确认为二次电压回路原理缺陷引起,并从运行操作上提出防范措施。     

220kV电力电缆线路合闸操作过电压分析

在一侧断路器断开状态下,某220 kV电缆线路线遥控合闸后两套纵联保护动作事故跳闸。巡检发现,该电力电缆C相接头击穿。为探究电力电缆在合闸过程中的过电压情况,分析事故原因,对修复后的电缆线路进行与事故情况同一状态下的线路投切试验,监测投切过程中的电压和电流情况。同时,针对线路空载合闸过程中电缆沿线各处可能存在的过电压情况,采用电磁暂态计算程序PSCAD,对该电缆线路合闸过电压进行仿真分析计算。最后,针对实测和仿真结果提出了运维对策。     

一起雷击220kV线路引起开关设备故障的计算分析

近几年华东地区220kV及以下电压等级的变电站和电厂发生了多起与雷击相关的开关闪络和爆炸事件,2007年7月发生了一起某220kV线路遭雷击造成一侧变电所开关闪络和另一侧变电所CT击穿的故障。笔者结合实际运行情况,利用电磁暂态程序EMTP对此故障进行了雷电侵入波过电压模拟计算,根据计算结果对故障发生原因进行了分析和研究,提出了在220kV线路进线保护段末端装设避雷器来限制雷电侵入波过电压的防范措施。     

某开合串联电抗器用的40.5kV断路器爆炸的事故分析

笔者介绍了一起用于开合串联电抗器用的40.5 kV断路器爆炸的事故,基于现场检查、故障录波以及故障开关解体的结果,对事故发展过程进行了推理和重现,提出连接产品内拐臂与轴的弹性圆柱销的粉碎性破坏是造成此次事故的直接原因。通过对与故障断路器同厂家及型号的分合闸行程特性测试波形发现该厂家的此型号断路器之缓冲器缓冲性能不佳是引起事故发生的根本原因。     

220kV GIS断路器跳闸回路缺陷探讨

由于220 kV GIS断路器跳闸回路中手动跳闸回路与保护跳闸回路未分离,导致发生事故时断路器可能无法成功跳闸从而使事故扩大化,危及人身及财产的安全。对此危急缺陷进行分析,探讨缺陷的修改方案及其可行性,并从中选出安全、经济、可行的修改方案进行对比剖析。     

500kV单断口断路器绝缘事故的过电压计算

与双断口断路器相比,500kV单断口断路器技术关键在于提高断口间的耐受电压。针对某挂网试运行的500kV单断口断路器在热备用时发生断口间绝缘击穿的事故,利用实测数据,对事故过程中断口间电压进行了计算,并进行了仿真,排除了线路操作过电压原因,计算结果表明该断路器断口间绝缘水平偏低。     

电流互感器位置与死区故障保护动作行为分析

文中对电流互感器（CT）在不同安装位置发生位于断路器与CT之间的故障进行了保护的动作行为分析。同时分析了死区故障时,断路器失灵保护和死区保护的动作逻辑,梳理了四川电网220 kV以上断路器CT安装位置的现状,并提出为了保障系统稳定应严格按照反事故措施要求将CT在断路器两侧布置的建议。     

由于断路器并口电容引起的铁磁谐振研究

根据北京某220 kV变电站曾发生的铁磁谐振现象,利用电磁暂态软件分析了该变电站220 kV母线上接有电磁式电压互感器时,由于互感器和断路器并口电容组成了谐振回路,从而导致的铁磁谐振发生的概率。并且根据消除谐振回路的抑制铁磁谐振的思路,将母线上的电磁式电压互感器全部更换为电容式电压互感器后在电磁暂态软件下模拟。结果表明,对上述两种情况分别进行500次分断路器操作,带有电磁式电压互感器时发生谐振的可能性很大,而换成电容式电压互感器后发生谐振的可能性几乎为零。因此,用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器从根本上消除了铁磁谐振回路,是一种效果很好的铁磁谐振抑制措施。