特高压交流GIL出厂试验技术综述

针对特高压气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在苏通GIL综合管廊工程中的应用,介绍特高压GIL的结构特点,分析特高压GIL的主要技术参数、型式试验及出厂试验性能要求,提出一种可以有效提升特高压GIL气体密封试验效率的局部扣罩动态真空正压氦检漏法。此外,介绍一种四工位绝缘试验倒换工装及一种满足特高压GIL标准雷电冲击耐受电压试验要求的SF₆气体绝缘罐式冲击电压发生器,配合SF₆气体绝缘罐式变压器,特高压GIL出厂绝缘试验时间减少到传统方式的1/4,为GIL的大规模应用提供参考。     

基于分数阶滤波系统的LoRa新型抗干扰SF6密度继电器

随着中国超特高压的迅速发展,SF₆气体密度继电器在各类电压等级设备中广泛应用。由于电网设备所处的电磁环境复杂,现有SF₆气体密度继电器无法将各类信息准确远传,因此研究一种新型抗干扰远传式SF₆气体密度继电器具有重要的意义。介绍了SF₆气体密度继电器的基本原理,并以分数阶滤波系统为基础,提出了一种新型抗干扰SF₆气体密度继电器,并通过现场试验验证了该设备的可靠性。     

环保绝缘气体C5F10O分解及复原性能研究现状及展望

针对SF₆绝缘气体介质在电工装备领域实际应用展开论述,介绍SF₆在电力工业中的发展历程和重要地位,通过大量文献解读,从多角度分析阐述环保绝缘气体的国内外研究现状,以新型环保气体绝缘介质中具有较大工程应用潜力的C₅F₁₀O为例,比较与SF₆的主要分解及复原反应的解离能、吉布斯自由能、反应速率常数和平衡常数等重要参数。可以看到,以C₅F₁₀O为代表的新型绝缘气体,虽然同时具有优良的绝缘性能和环保特性,但因其自身分子结构的不对称性导致其在灭弧能力和自复原性等方面的性能与SF₆气体存在差异,适合于温、热带和低海拔等地理环境下的中低压开关柜及较低电压等级的GIL、GIS和GIT等设备中应用。因此,现阶段C₅F₁₀O及其他环保气体还不具备完全替代SF₆气体应用于开关电器的能力。最后,分析环保绝缘气体研发过程中面临的工程问题及未来发展方向,对今后的研究重点进行展...     

SF6/N2混合气体绝缘特性的实验研究

目前绝大多数气体绝缘开关设备采用SF₆气体绝缘,SF₆泄漏导致严重的环保问题,人们迫切希望少采用或不采用SF₆气体,以降低对环境的污染。为此,试验研究SF₆和SF₆/N₂混合气体在不同混合比、不同压力以及在不同电场结构下的击穿特性,并与SF₆气体的绝缘性能进行比较,试验结果表明：在N₂中注入20%~30%的SF₆气体后,SF₆/N₂混合气体绝缘性能指标可以达到纯SF₆气体的80%左右,但若继续增加SF₆气体的配比,则其耐电强度上升的幅度明显变慢;此外,试验研究还发现,极不均匀电场会大大降低气体的耐击穿电压强度。试验研究证明了采用SF₆/N₂混合气体代替纯SF₆气体的技术方案的可行性。     

SF6测试尾气回收箱设计与应用

SF₆由于其良好的灭弧、绝缘能力以及稳定的化学性质，而被广泛应用于断路器中，近年来的统计数据表明，SF₆断流器在市场上所占份额正在稳步增长。但SF₆同时也是一种温室气体，一旦SF₆大量排入空气将会对环境造成严重的污染，因此，为了保障SF₆断路器的正常运行，保证设备维护人员的安全，减少SF₆气体对大气的污染，研究开发出一种SF₆绿色回收装置就显得尤为重要。本文为实现在单次SF₆气体试验中，SF₆气体的再回收利用，研究设计了一SF₆新型气体绿色回收装置，该装置能够极大地提高SF₆气体利用率，可有效降低SF₆气体试验工作的废气排放量，还可以实现对SF₆回收装置的自给自足，为SF₆气体回收装置的应用提供了一种新的思路。     

SF6气体密度继电器在极端温度下的性能校验

SF₆气体密度继电器用于监测SF₆气体绝缘电气设备中SF₆气体密度的变化,其性能直接影响电气设备的安全运行。工程中发现,在极端气候条件下SF₆气体密度继电器的温度补偿性能会变差,出现较大误差,因此,SF₆气体密度继电器在极端温度下的性能检验非常必要。介绍一套可在极端温度下对SF₆气体密度继电器进行校验的装置以及针对华北地区的低温校验方法;在试验的基础上提出,在低温情况下应优先选用双金属补偿型密度继电器,而不选用标准腔补偿型密度继电器。通过极端温度时的性能校验,确保SF₆气体密度继电器动作的可靠性和准确性,保证电网安全运行。     

SF6绝缘套管类设备中气体检测及运行维护

对SF₆绝缘套管类设备中气体进行检测分析有利于确保设备的安全运行。分析了SF₆绝缘套管类设备中典型放电性故障特征以及气体分解机理,并通过气体检测及现场实例分析,提出了对SF₆绝缘套管类设备的运行维护建议。     

SF6分解物检测在高压直流套管故障诊断中的应用

随着气体绝缘设备在电力系统中的广泛应用,SF₆分解物检测成为电力设备状态评估与故障诊断的有效方法。然而目前的研究大都集中于GIS（气体绝缘开关装置）,在换流站直流穿墙套管和换流变压器阀侧套管方面少有研究。为此,在介绍SF₆气体分解机理和分解物检测技术的基础上,并依据套管分解物检测结果,分析换流站套管SF₆分解物的组分含量及其生成规律。通过2个现场检测套管SF₆分解物异常实例,说明生产现场开展SF₆分解物检测时,应综合实验室检测、电-声-气联合检测及电气试验等手段,并结合历史数据与资料,对异常检测结果进行系统化分析。最后,讨论了SF₆分解物检测技术目前存在的主要问题。     

SF6气体与环境及高压产品用气量排气量的减少

随着电力系统向大容量、超高压、特高压方向发展,SF₆断路器、GIS组合电器以及SF₆输电管线等都将大量使用SF₆气体。人们对SF₆气体的认识常存在误区,认为SF₆气体对大气环境危害不大,从而在生产、设备安装以及检修的过程当中不注意收集SF₆气体,将其随意排放,以致不同程度对生态环境构成影响甚至威胁。     

环保型绝缘气体技术经济性能综合评估研究

SF₆是一种强温室气体，排入环境危害巨大，研究能替代SF₆的环保型绝缘气体是绿色发展的必然。文中首先简略介绍了针对SF₆替代气体的研究情况，重点结合工程实际应用需求，提出了环保型气体多维度评价体系，并依据提出的评价标准对多种潜在的SF₆替代气体进行了综合分析。综合理化性能、安全性能和绝缘性能多个维度评估，结果表明，C₅F₁₀O、C₆F₁₂O、C₃F₇CN综合性能优异，其中C₅F₁₀O、C₆F₁₂O混合气体具备应用于中低压设备，C₃F₇CN混合气体具备应用于中高压气体绝缘设备的潜力，该评估与目前的环保型绝缘气体设备的发展趋势相符，具有很好的参考性。     

特高压换流站500 kV站用变压器应用GIL的连接方案

在特高压换流站中,500 kV交流站用变压器采用气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line, GIL)连接方案可以节省投资、优化交流场布置、提高连接的可靠性、减少维护工作量。提出了应用有源电子式互感器来解决气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear, GIS）价格偏高的问题,力求在保证可靠性的前提下降低工程造价,解决特高压换流站站用变压器高压侧小变比电流互感器的饱和问题,为特高压换流站GIS设备应用电子式互感器进行了有益的尝试。     

特高压GIL接入对断路器瞬态恢复电压的影响

特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的接入对断路器瞬态恢复电压(TRV)幅值和瞬态恢复电压上升率(RRRV)均会产生影响,可能危及断路器开断能力。文中基于同塔双回特高压交流架空线-双回GIL混合输电线路,利用EMTP-ATP仿真研究变电站内断路器端部发生三相短路故障时,GIL长度、接入位置与GIL引接站测量设备对断路器TRV幅值和RRRV的影响。仿真结果表明,GIL的接入对断路器TRV幅值和RRRV有较大影响;GIL长度增加对TRV幅值产生较大影响,但对RRRV影响较小;为了限制RRRV,应将GIL安装在架空线中段,且应安装金属氧化物避雷器 (MOV)限制TRV幅值;GIL引接站测量设备对断路器TRV幅值和RRRV影响均较小。文中研究成果可为含GIL的特高压线路中断路器的TRV计算及参数设计提供参考。     

特高压GIS设备现场标准雷电冲击耐压试验技术的应用

气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)在电力系统中应用广泛,其运行安全可靠对电力系统至关重要。现场雷电冲击耐压试验受制于设备体积和回路电感,难以在GIS变电站,尤其是特高压GIS变电站应用。本文分析了目前GIS设备冲击耐压试验现状,并从波形参数、电压极性和加压间隔时间等方面阐述了GIS设备冲击电压绝缘缺陷检出影响因素。基于研发的特高压GIS变电站现场冲击耐压试验用的可移动式气体绝缘标准雷电冲击试验成套设备,成功在1000 kV南京站和苏州站开展了现场标准雷电冲击耐压试验。     

特高压冲击电压测量系统线性度试验方法研究

随着特高压输电技术不断发展,为满足设备冲击耐受试验的要求,冲击电压测量系统的额定电压已升至7 000 kV左右,而目前冲击电压测量系统的校准电压在1 000 kV以内,其校准结果不能很好地满足实际试验需要,所以测量冲击电压测量系统在1 000 kV以上的线性度,是目前亟待解决的问题。笔者分析了现有的主要校准方法——直接比对校准、测量电容量,提出在1 000 kV内进行比对校准,1 000～5 000 kV采用增大电压等级逐级比对的实验方案,并以测量发生器效率变化的方法作为佐证,理论上该方案可基本满足7 500 kV冲击电压测量系统在1 000～5 000 kV范围内的工程试验需求。如果试验结果理想,可使用该方法建立一套传递标准,将全国所有特高压冲击测量系统进行比对。文章同时介绍了球隙、标准电容器、利用空间电荷、电场传感器等其他测量线性度的方法,讨论其各自的优缺点,如果投入实际应用,需要进一步的试验验证。     

主变压器与GIS的GIL连接方案分析

为优化户外气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear, GIS)变电站的布置,采用了气体绝缘母线（gas insulated line, GIL)连接主变和GIS设备。通过技术、经济比较,此方案能节省变电站占地和投资,并能提高连接的可靠性,促进两型一化智能变电站的建设。同时,从出厂、交接、预防性试验及检修等角度分析了应用GIL连接带来的问题,提出相应的建议方案。     

7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的输出电压特性

介绍了国家电网公司特高压直流试验基地户外冲击试验场的7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的结构特点,并对该冲击电压发生器的雷电冲击电压、标准操作冲击电压、500 ms 和1 000 ms长波头操作冲击电压的输出特性进行了试验研究。试验结果表明：雷电冲击输出电压幅值达到了6 271 kV,标准操作冲击电压的棒板间隙耐受电压和击穿电压分别达到了3 844和4 845 kV。表明该冲击电压发生器可以满足±800 kV特高压直流输电技术和更高电压等级输电技术的试验要求。     

特高压双回路GIL感应电压电流计算分析

气体绝缘线路(GIL)回路间电磁感应关系不同于架空导线,线路中存在GIL将会影响感应电压、电流的计算结果,从而影响线路地刀的选型。文中以同塔双回架空线和GIL混合特高压线路为例,研究回路间电磁感应的计算。首先对GIL进行电气参数计算,并理论推导混合线路感应电压、电流计算公式;其次利用EMTP-ATP仿真验证理论分析结果,分别仿真研究了GIL在母线位置、在线路中间以及不含GIL 3种工况下的感应电压、电流变化规律,并分析了GIL在线路中间时感应电流大幅度增加的原因;最后研究了GIL在线路中长度占比的不同对感应电压、电流的影响。研究结果可为含GIL的混合线路地刀选型提供理论计算参考。     

Line constant measurements and loading current test inlong-distance 275 kV GIL

This paper reports on the results of a loading current test and measurements of the line constants of a long-distance gas-insulated transmission line (GIL) in a tunnel. The loading current test was carried out at 80% rated current, to verify the soundness of the thermal expansion and contraction of the GIL. As a result, the performance of the GIL was confirmed to be appropriate in terms of the thermal expansion and contraction. With respect to the line constants and transient enclosure voltage, each of the measured values was found to be at an appropriate level presenting no problem for the service operation of this line     

特高压气体绝缘输电线路壳体出厂试验气密性检测方法研究

正在建设的淮南-南京-上海1 000 kV交流特高压输变电工程长江大跨越的跨江输电采用了气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line, GIL),其GIL单个单元最大长度为18 m,外径达到900 mm,因此与一般的气体绝缘封闭开关设备(GIS)相比,GIL相对具有更大的发生内部绝缘气体泄漏的可能性。为了保证GIL运行时的绝缘强度并防止外界环境对于GIL内部的影响,以往要求小于等于0.5%/年的泄漏率已经不能满足,本工程将该要求提高到小于等于0.01%/年。文中的目的是研究在型式试验和出厂试验的气密性检测中可行的方法,并通过试验确定对提高出厂试验的效率极为关键的充氦保压时间这一参数。试验中分析了两种常见的气密性检测方法,提出为满足本工程要求应该使用真空箱氦检漏的气密性检测方案,然后利用标准漏率的漏孔和18 m GIL试品工件试验研究和论证了特高压长距离GIL壳体气密性检测中的充氦保压时间。试验结果表明真空箱氦检漏法足以满足本工程要求的GIL单元的气密性检测精度和效率,试验得到的充氦保压时间也为将真空箱氦检漏法推广用于特高压GIL的气密性出厂试验提供了依据。