电力设备预防性试验规程讲座

1 工频耐压试验电压标准的制定 电力设备工频耐压试验电压标准,是以雷电过电压水平和操作过电压水平作为基础,经过计算而得的。并经长期实践、验证,证明是适用的。 变压器的工频耐受电压确定的步骤如下:其中β_1、β_2、分别是操作波冲击系数(内绝缘抗操作过电压的强度与抗1min工频电压的强度之比)和雷电全波冲击系数(内绝缘抗雷电全波的强度与抗1min工频电压幅值的强度之比)。 写成公式可表示如下: 与操作冲击耐受电压近似等效的工频耐受电压表达式:     

低压弱电设备过电压耐受能力的试验研究

对低压弱电设备中的各种电气连接线、接口、内部电源系统,进行了雷电冲击电压、工频交流电压、直流电压耐受能力的试验研究。试验研究结果表明:电气连接线可以耐受很高的暂态、稳态过电压。通过试验,比较了它们耐受能力的差异以及耐受不同电压能力的差异。对低压弱电设备过电压保护器残压与绝缘水平的配合,对网络、电话接口保护器残压及安装位置提出了看法。     

<<控制电缆耐受过电压特性试验>>

对几种典型控制电缆在工频、直流及雷电冲击过电压下的耐压特性进行了试验研究,结果表明：电缆末端沿面闪络电压随沿面距离的增大呈饱和趋势;电缆头部处理的好坏,对整个电缆的耐压水平有较大影响;屏蔽层对芯线的绝缘水平是控制电缆绝缘中最薄弱环节,在30s以内可耐受工频交流18kV以上,正极性直流45kV以上,负极性雷电冲击40kV以上。工程中应控制地网的允许地电位升高在其耐受范围之内。     

现场用GIS冲击耐压试验及局部放电检测装置设计

国内外一些研究和实际运行经验发现,已通过工频局部放电检测的不少GIS试品在投入运行后不久依然出现绝缘类故障,因此针对GIS设备提出进行冲击耐受试验及其局部放电检测,以及时发现内部隐患,确保设备安全稳定运行。在充分调研现场GIS冲击耐压试验及其局部放电检测必要性的基础上,结合GIS设备冲击耐受试验条件,设计了一套便于现场试验时的局部放电检测装置,利用该装置对800kV断路器和750kV变电站GIS组进行了冲击耐压试验下局放检测,并对现场检测的抗干扰措施进行了探讨。试验结果证明了GIS冲击电压下局部放电检测的可行性,及局部放电检测装置的有效性。     

云数据中心与变电站共站时工频短路故障主动防护策略

云数据中心与高压变电站共站建设时,高压变电站侧工频接地短路故障会危及通信云数据中心的设备及人员的安全。分析了高压变电站对通信云数据中心的综合危险影响,提出了不同类型的通信局站的综合危险影响允许值,云数据中心对应允许值为2 000 V。云数据中心设备及人身的安全性可通过缩短故障时间来提高人身安全电压及设备绝缘耐受电压来得到改善,将故障切除时间从保守的3 s缩短到100 ms,人身允许的接触电压和跨步电压可提高4.48倍,线缆、二次设备、微机保护装置、计算机的绝缘耐受电压至少提高24.4%。提出了通过在变电站侧降低地电位升和缩短故障切除时间来确保接地故障时共站址通信云数据中心安全的主动防护策略,并建议通信云数据中心与变电站接地系统共站址时对应的变电站地电位升允许值为2 k V、故障切除时间为100 ms、接地电阻限值为0.1Ω。该工作为云数据中心与高压变电站共站建设的工频短路故障危害的防护问题提供了全面的解决方案。     

1100 kV GIS设备振荡冲击试验电压下的波过程仿真计算研究

特高压GIS设备进行现场冲击耐压试验时,GIS内部在振荡冲击电压波作用下易发生电磁波折、反射,由此产生的电压波叠加后可能会高于标准要求的试验电压值从而危及GIS设备绝缘。为有效评估振荡冲击电压下GIS设备内部的过电压水平,优化GIS现场冲击电压试验方法。利用EMTP仿真计算软件,基于现场实际试验参数对GIS正常施加冲击耐压以及GIS发生闪络两种工况下的波过程开展了仿真计算分析,得到了GIS设备各节点的电压分布。结果表明,正常情况下对GIS施加振荡型冲击电压时,GIS各节点电压幅值差异较小,一旦发生内部闪络后,在截断电压波作用下,GIS支路末端电压会远超试验电压值进而引发二次闪络。针对该现象,根据仿真计算结果提出在试验回路中加入阻尼电阻的抑制措施,并结合现场实测进行验证。通过对仿真计算及现场实测结果的对比分析,大幅减少了现场冲击耐压试验次数,有效防止现场试验时过电压对GIS设备的损害,为今后开展1 100 k V GIS设备现场冲击电压试验提供了技术依据。     

500 kV高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器研制

为了满足500 kV GIS设备抵御过电压风险的需求,研制了高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器,介绍了避雷器的结构及关键技术参数,设计计算了均压屏蔽罩及电阻片表面电场强度、罐体内部电位分布及外壳受力性能,开发了高梯度氧化锌电阻片,并开展了加速老化、内绝缘耐受、残压及工频电压耐受时间特性试验验证工作。研究结果表明:避雷器罐体内部电场强度最大值为18.97 kV/mm,电位分布不均匀系数为1.059,罐体外壳在正常使用和故障条件下的安全系数分别为13.6和1.53;研制的氧化锌电阻片在95%荷电率下的老化系数为0.8,并通过了工频电压耐受时间特性试验;避雷器通过了工频743 kV、雷电冲击1 676 kV和操作冲击1 175 kV的内绝缘耐受试验,雷电冲击残压为978 kV、操作冲击残压为830 kV和陡波冲击残压为1 100 kV,完全满足技术要求,具备挂网运行条件。     

变压器标准解析(6)

3.4耐受电压值的确定为了确定设计制造出的输变电设备绝缘能力是否符合要求,必须通过相应的绝缘耐压试验来确认。按本文中图1的说明:对缓波前过电压下的绝缘能力,用操作冲击试验来考核;对快波前过电压下的绝缘能力,用雷电冲击试验来考核;     

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。     

1000kV变电站雷电入侵波仿真研究

本文将进线段和变电站结合起来,考虑输电线路的冲击电晕、工频电压对1000kV变电站雷电入侵波的影响。基于电晕伏库特性曲线,建立了冲击电晕的模型,运用ATP-EMTP仿真了1000kV GIS变电站的雷电入侵波,仿真结果表明:冲击电晕能降低入侵波的幅值和陡度,变电站内设备过电压幅值会降低;处于负半周的工频电压会增大过电压幅值,处于正半周的工频电压会减小过电压幅值。