基于特征气体COS和CS_2的GIS内环氧树脂固体介质绝缘状态监测

为了提高化学诊断法用于GIS内盆式绝缘子等环氧树脂固体介质绝缘状态判断的准确性,在小型模拟平台上设置沿面放电及相关验证试验,研究了典型放电缺陷下SF6分解产物的变化规律。试验发现COS是一种重要的表征GIS内涉及环氧树脂固体介质绝缘放电的特征气体,且COS产生所需的放电程度强于CS_2;用B3P86/6-31G(d,p)量子化学计算方法对COS产生机理进行了理论计算研究,得出了环氧树脂固体介质放电条件下COS的生成机理和能量条件,固体绝缘放电时由盆式绝缘子等环氧树脂介质表面被炭化提供碳源,通过中间体HCS与O2、CS_2与OH两个主要反应途径生成COS。试验与理论计算结果表明:CS_2在判断放电是否涉及环氧树脂固体绝缘上具有很高灵敏度,CS_2出现表示环氧树脂绝缘已出现放电;COS产生标志着环氧树脂介质放电程度严重,应缩短分解产物检测周期,加强对相关GIS气室的绝缘监测。     

HF和H_2S作为气体绝缘组合电器绝缘缺陷诊断特征气体的有效性

局部放电特征气体监测是实现气体绝缘组合电器(GIS)缺陷预警的重要依据和手段。为探索潜在特征气体HF和H_2S与放电类型和程度的关联,在模拟试验平台上设置金属尖端放电、自由金属颗粒放电、气隙放电和沿面放电等四种典型放电模型。首次重点关注不同放电缺陷下HF和H_2S的变化规律,并在此基础上研究5A、F-03、KDHF-03等三种典型分子筛吸附剂对两种分解产物变化规律的影响。试验结果表明,HF和H_2S是GIS内两种重要的放电特征气体,其中HF可有效反映强局部放电,H_2S可用于表征较严重的涉及盆式绝缘子等环氧树脂固体介质放电;HF和H_2S活泼的化学性质和吸附剂对二者较强的吸附作用,决定了HF和H_2S特征气体难以在GIS气室内长期稳定存在。因此,开展HF和H_2S在线检测技术研究及应用对利用化学诊断法准确评估GIS的绝缘状态具有重要意义。     

SF_6中环氧树脂纳秒脉冲沿面闪络实验研究

针对气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内盆式绝缘子所用的环氧树脂材料,在纳秒脉冲条件下开展沿面闪络老化实验研究。设计不同气压值下沿面闪络新型实验装置,在SF6环境中进行环氧树脂纳秒脉冲沿面闪络特性研究,并对沿面闪络前后材料老化区域的表面形貌和元素组成进行测试,分析环氧树脂材料老化前后表面理化特性的变化规律。实验结果表明,随着SF6气体压强的增大,环氧树脂纳秒脉冲沿面闪络电压升高。闪络老化后环氧树脂表面氧化铝颗粒凸显出来,且随着老化进一步加深,表面聚合物与放电产生的含氟物质发生反应生成有机氟化物,反应产物被电弧溅射出去覆盖在材料表面。而氧化铝颗粒填料的性质在闪络老化过程中并未发生明显变化。以上针对环氧树脂绝缘材料所开展的实验研究可为GIS内环氧树脂绝缘材料改性,以及增强其耐压性能和抗老化性能提供指导。     

GIS内环氧树脂绝缘沿面放电强度与产气关联规律的模拟实验

为了解SF6气体绝缘电气设备中环氧树脂固体绝缘沿面放电强度与特征气体之间的关联规律,搭建了固体绝缘表面附着铜粉的缺陷模型。实验发现,放电涉及环氧树脂固体绝缘时,不同特征气体呈现的增长特性不同;放电强度不同,同一特征气体的增长特性也有差异。通过对不同特征气体与CS2含量之间的比值特性研究,发现在不同放电强度下,特征气体含量的比值特性不同。对比在两种放电强度下产生的特征气体(如SOF2、SO2、CS2等)的含量、增长规律、特征比值等特征量,研究了特征气体与放电强度之间的关系及不同特征气体之间的内在关联,为用特征气体检测法诊断设备内部固体绝缘的状态提供了新方法。     

一起 252 kV GIS 盆式绝缘子放电故障分析

对一起252 kV GIS盆式绝缘子在送电过程中以及在修复后的耐压试验过程中沿面闪络放电故障进行了分析,结合故障录波、SF_6气体分解产物检测等技术手段确定了故障气室位置,解体分析了盆式绝缘子沿面放电故障原因和发展过程,提出金属嵌件与环氧树脂结合处工艺处理不良以及基建安装时绝缘子表面清理不彻底是导致放电的主要原因,最后提出了GIS设备在设计、安装调试等方面的几点建议。     

高压直流GIS母线绝缘性能研究北大核心CSCD

HVDC输电技术的快速发展对HVDC GIS研发提出了迫切需求。HVDC GIS母线的绝缘性能是其重要性能。文中对HVDC GIS母线结构及耐受的电压种类进行了介绍。对静电场仿真和恒定电场仿真数学模型进行了对比。介绍了影响HVDC GIS母线绝缘性能的因素。对320 kV HVDC母线工况1、工况2、工况3三种工况及盆式绝缘子带和不带地电位屏蔽环两种结构的电场分布进行了仿真分析,计算结果表明:在320 kV电压作用下,当盆式绝缘子不带地电位屏蔽环时,工况2盆式绝缘子沿面电场强度Eabs较工况1大142.7%;工况3较工况2大3.92%。原因在于环氧树脂电导率是SF6的106倍,而环氧树脂相对介电常数仅是SF6的6倍;且环氧树脂的电导率随着温度降低而减小。当盆式绝缘子带地电位屏蔽环时,3种工况下盆式绝缘子沿面电场分布接近,体现了地电位屏蔽环可以有效改善HVDC母线盆式绝缘子尾部电场,克服母线温度分布不均带来的不良影响。     

252 kV GIS盆式绝缘子沿面缺陷下SF6分解产物变化规律研究

为了模拟运行工况GIS绝缘子沿面缺陷下的潜伏性和突发性故障,分析实际运行设备中SF_6气体的分解特性,搭建了252 kV真型GIS故障仿真实验平台,并在此基础上构建了SF_6气体分解产物检测系统。对盆式绝缘子发生局部放电和闪络情况下SF_6分解产物的连续变化进行监测。结果表明:在GIS盆式绝缘子沿面缺陷的短时连续监测过程中,并未发现含硫分解产物的产生。CO_2、CF_4含量在局部放电时均未有明显变化,且在发生多次闪络击穿后,两者的含量增加了7～10倍,可将其作为绝缘子沿面突发性故障的判断依据。在局部放电产生后,C_2F_6含量明显增加,但受放电强度的影响较小,而停止放电后其含量迅速降低,可以将其作为绝缘子沿面潜伏性故障的判断依据。CO含量在放电过程中变化较大,没有明显规律,可以将其作为绝缘子沿面放电缺陷的辅助判据。     

550kV GIS现场交流耐压试验下放电故障的定位与分析研究

笔者结合超声波在线监测、放电电压值和SF6分解产物测量等多种手段,定位和分析了某变电站550 kV GIS现场交流耐压试验下的4处放电故障,总结研究了这几次放电故障,讨论了盆式绝缘子沿面闪络的主要原因,探讨了沿面闪络与缺陷局部放电、表面电荷输运之间的关系,认为盆式绝缘子表面金属颗粒易于起始负电晕放电,积聚负表面电荷,进一步畸变表面电场,提供放电通道发展所需的电荷;同时当盆式绝缘子与电极接触不良时,认为此时沿面放电易于起始于三结合点处的介质阻挡电晕放电,该放电的发展与带电粒子的迁移扩散运动是形成沿面放电的前提条件。最后提出了GIS超声波故障定位与分析以及相关实验与理论研究的几点建议。     

交流电晕放电下SF_6气体分解物的光谱检测

随着GIS等SF6气体绝缘设备的大规模使用,探索SF6气体的分解机理对延长设备寿命并确保其安全运行有重要的理论指导和现实意义。探讨GIS中典型放电性故障特征及相应的SF6气体分解产物和分解机理,给出了不同放电类型故障相关试验结果,并对最常见的电晕放电故障给出了放电量与分解产物的关系。在此基础上,设计了满足试验要求的气体放电装置,放电量检测单元和SF6气体分解产物检测系统,研究了交流电晕放电下主要气体分解产物及其增长规律,探讨了主要气体分解产物的生成机理。通过与已有文献比较,验证了试验结果的准确性。     

气体绝缘金属封闭开关设备接地开关短路事故分析

以一起气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulator switchgear,GIS)接地开关短路事故为例,分析事故发生的原因是隔离开关气室内金属异物在电场力和机械振动的作用下,引起盆式绝缘子沿面放电,导致绝缘破坏;在重合闸过程中,盆式绝缘子再次发生放电,电弧在气流的作用下,引起隔离开关静触头屏蔽罩与筒壁发生短路,...     

湿法脱硫烟气湿排问题分析

目前国内湿法烟气脱硫普遍采用烟气再热器(GGH)提高出口烟温，但加装GGH会使系统复杂化并增加投资及运行费用。为探求烟气湿排的可行性，研究解决烟气湿排中的相关问题，文中利用数值模拟技术，对烟气直接排放(取消GGH)时烟囱内的流场，烟羽扩散情况进行了数值模拟研究；对烟气湿排中的腐蚀问题、烟囱内的压力分布、烟气的抬升高度等问题进行了计算分析。数值计算与分析表明，湿烟囱排放会增强对烟囱的腐蚀性，需采用特殊的防腐处理；湿烟囱直接排放会降低烟气抬升高度，不利于扩散；为减少烟流下洗，增强扩散，应保证烟气的出口动量；湿烟气各项排放指标能满足环保要求。总之，设计合理的湿烟囱，湿烟气直接排放可大大降低WFGD系统的设备投资和运行费用，是完全可行的。     

含SF_6及N_2、CO_2、CCl_2F_2、CCl_4二元三元混合气体电击穿特性的试验研究

本文研究了含SF_6及N_2、CO_2,CCl_2F_2、CCl_4二元三元混合气体的电击穿特性。研究结果表明:二元混合气体SF_6/N_2、SF_6/CO_2中SF_6含量(50—60)％时,其耐电强度可达SF_6的85％以上;上述二元混合气体中加入适量CCl_2F_2,可以提高其耐电强度,甚至可接近SF_6的耐电强度并维持低价格。     

气-气换热器在湿法烟气脱硫中的新应用

介绍一种可以解决湿法烟气脱硫腐蚀问题的新方法,即将管式气气换热器(MGGH)的降温换热器放在电除尘器之前,使烟气温度降到露点以下,烟气中的SO3与水蒸气凝结成雾状并附着在飞灰颗粒上,然后在除尘器中随飞灰一同被去除。该方法不但能提高排烟温度,而且解决了脱硫塔下游腐蚀的难题,同时还能提高除尘器效率,经济效益和环境效益非常显著。     

V94.3A型燃气轮机燃烧控制分析

针对由于燃气成分和热值变化引起的燃气轮机燃烧不稳定导致的一次停机事件,分析了影响燃烧的几个因素,采用逐项排除法找出了这次事件的原因,提出了相应的改进建议,并以仿真结果证明了建立稳态裕量控制器的效果。     

氮气短间隙的耐受电压和气体密度恢复特性

为了提高气体火花开关重复运行频率,对氮气短间隙的耐受电压和气体恢复特性进行了研究。采用＂双脉冲法＂获得了气隙耐受电压恢复特性,利用Mach-Zahnder干涉仪记录了气体密度的恢复过程,用CCD相机拍摄了放电图像。实验发现：耐受电压恢复过程分为静态击穿电压恢复和过电压击穿能力恢复两个阶段,后者所需的时间远超过前者。即使气体密度完全恢复了,气隙也仅恢复其静态击穿电压,其原因可能是放电残留的长寿命氮原子在阴极上复合导致阴极电子发射,持续不断地为放电提供初始电子。＂双脉冲法＂实验中气隙两次击穿的路径通常是分离的,说明气体绝缘最薄弱之处并不一定位于第1次火花放电通道上。     

烟气脱硫系统除雾器损坏原因分析及处理措施

针对大唐河北发电有限公司马头热电分公司石灰石-石膏湿法脱硫系统除雾器运行异常的问题,对故障情况进行分析,认为脱硫系统原、净烟气挡板故障是造成除雾器损坏的主要原因,并提出处理措施和建议。     

椭圆形基管H形翅片管的开发和应用

针对传统烟气冷却器存在烟阻大、积灰和磨损等问题,开发了一种椭圆形基管H形翅片管烟气冷却器。风洞模拟试验和流场分析表明:椭圆形基管的烟气冷却器烟速低,阻力小,流线平滑,积灰和磨损减轻。实际运行结果验证了该型烟气冷却器是可行的。     

500kV变压器油含气量检测及异常分析

对变压器油含气量的产生过程、含气量发生异常时对电气设备的危害做了简要介绍,评价了国内现有的几种变压器油含气量检测方法的优缺点,并以气相色谱法为例,对一些超过相关标准的异常数据进行了分析总结,指出了引起含气量超标的可能因素,建议采取变压器注油前抽真空、机组检修时滤油等防范措施来避免含气量超标。     

变压器油中溶解气体分析法应用中存在的问题及产气识别（二）

4变压器各类产气的识别 4．1自然老化产气的识别 自然老化产气与变压器内的水分和氧气含量有关，而他们与制造和维护水平有关，所以每一台变压器运行后所含特征气体的浓度是不同的。根据统计，如果油中乙炔保持为0值，总烃缓慢地上升，平均产气率〈0．1μL／（L·d），则可认为是自然老化。自然老化是可以控制的，控制水平不同，老化程度就不同。     

变压器非故障原因对油中气体组分的影响

介绍了在利用气相色谱法检测变压器油中溶解气体的过程中,如何分析判断并去除由于非故障原因对油中特征气体组分含量的影响,同时根据设备的实际状况,进一步准确了解气体的真实来源,从而采取措施,避免对分析结果盲目误判。