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。     

雷电冲击电压下局部放电检测方法有效性研究

为了研究冲击电压下局部放电现象,搭建了冲击电压发生装置。以油纸绝缘气隙模型为试验对象,通过超声波法、高频电流法和超高频法对雷电冲击电压波形下的局部放电信号进行测量,列出典型波形进行对比分析。试验结果表明,高频电流法能有效提取局部放电脉冲,为进一步研究冲击电压下局部放电特征和机理提供参考。     

特高压交流串补装置相间操作冲击放电特性

为了提高特高压交流试验示范工程的输送容量,提高系统的稳定性,对示范工程特高压变电站进行扩建以布置安装特高压串补装置。由于特高压串补装置体积庞大,其布置对扩建工程的占地面积和投资有重要影响。特高压串补装置布置设计的关键数据是相间放电特性,但以往很少进行如此大结构的电极放电特性试验,串补装置相间距离确定缺乏数据,为此对特高压串补装置相间空气间隙在不同波前时间操作冲击电压、不同电压分配系数及试品的不同布置高度等条件下进行了放电特性的研究。研究结果表明:随着相间距离的增大,长波前操作冲击下50%放电电压与标准操作冲击下的50%放电电压之比在逐渐变小;1 000/5 000μs长波前操作冲击电压下相间50%放电电压与电压分配系数呈线性关系;相间放电电压会受试品布置高度和电极型式影响。研究结果对特高压串补装置的布置优化有指导意义。     

特高压交流串补装置相间操作冲击放电特性EI北大核心CSCD

为了提高特高压交流试验示范工程的输送容量,提高系统的稳定性,对示范工程特高压变电站进行扩建以布置安装特高压串补装置。由于特高压串补装置体积庞大,其布置对扩建工程的占地面积和投资有重要影响。特高压串补装置布置设计的关键数据是相间放电特性,但以往很少进行如此大结构的电极放电特性试验,串补装置相间距离确定缺乏数据,为此对特高压串补装置相间空气间隙在不同波前时间操作冲击电压、不同电压分配系数及试品的不同布置高度等条件下进行了放电特性的研究。研究结果表明:随着相间距离的增大,长波前操作冲击下50%放电电压与标准操作冲击下的50%放电电压之比在逐渐变小;1 000/5 000μs长波前操作冲击电压下相间50%放电电压与电压分配系数呈线性关系;相间放电电压会受试品布置高度和电极型式影响。研究结果对特高压串补装置的布置优化有指导意义。     

100kV单级冲击电压发生器的研制

冲击电压试验系统是研究纳米复合材料电击穿性能的前提,冲击电压发生器是试验系统的核心装置.一般来说,多级超高压冲击电压发生器的放电电压高于1 000 kV,进行局部放电的小型脉冲发生器的放电电压低于10 kV,而纳米复合材料击穿电压大约在100 kV.因此,为适应高压设备投运前试验需求,研制了100 kV低储能单级冲击发生器,介绍了其工作原理.通过仿真计算,确定了冲击低压发生器主回路元件参数.经实测,该单级冲击发生器能够满足标准雷电波要求.     

电缆测试车高压冲击信号发生装置的研制EI北大核心CSCD

传统的高压(HV)冲击信号发生装置放电能量低、结构分散,限制了电缆故障探测能力和系统可靠性。为此,研制了一种用于电缆测试车的高冲击能量、一体化高压冲击信号发生装置。采用组合电容容量转换和输出电压联动控制电路与开关,提高了装置的放电能量和一体化水平;采用由牵引电磁铁和连杆组件构成的专用放电开关,以控制可调高压冲击信号放电;采用放电方式控制电路,实现了装置单次手动放电和自动周期放电功能;此外,还提出了一种高压设备接地保护检测方法,可保护测试人员和设备的安全。结果表明,该装置一体化程度高,最大放电电压为-32 k V,最大冲击放电能量可达2 560 J,满足现场使用要求。     

电缆测试车高压冲击信号发生装置的研制

传统的高压(HV)冲击信号发生装置放电能量低、结构分散,限制了电缆故障探测能力和系统可靠性。为此,研制了一种用于电缆测试车的高冲击能量、一体化高压冲击信号发生装置。采用组合电容容量转换和输出电压联动控制电路与开关,提高了装置的放电能量和一体化水平;采用由牵引电磁铁和连杆组件构成的专用放电开关,以控制可调高压冲击信号放电;采用放电方式控制电路,实现了装置单次手动放电和自动周期放电功能;此外,还提出了一种高压设备接地保护检测方法,可保护测试人员和设备的安全。结果表明,该装置一体化程度高,最大放电电压为-32 k V,最大冲击放电能量可达2 560 J,满足现场使用要求。     

110kV输电线路并联间隙的电气性能试验

介绍了东莞地区110 kV输电线路并联间隙装置的电气性能试验研究结果。试验内容包括复合绝缘子安装并联间隙后的电晕特性和无线电干扰特性,绝缘子串雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性的对比试验,不同长度复合绝缘子安装并联间隙后雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验,工频大电流燃弧特性试验,大电流通流能力试验。通过这些电气性能试验,验证了该110 kV输电线路并联间隙满足运行要求。     

串联谐振电源的电磁兼容试验研究

本文针对串联谐振耐压试验工作中遭受的电磁干扰和低压试验电源不稳定等情况,进行静电放电试验,电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验,电快速瞬变脉冲群抗扰度试验以及浪涌抗扰度试验.试验结果表明,工作场所、环境中遭受的静电放电,工作电源电压的暂降、短时中断和电压变化以及雷电活动或系统电源切换时造成的浪涌冲击,都会对串联谐振电源装置造成严重干扰.本文提出了有效防止浪涌冲击对串联谐振试验装置的影响和破坏的措施.     

GIS击穿定位系统及其在耐压试验中的应用

在GIS设备现场交流耐压和冲击耐压试验中,放电故障定位是需要解决的一个关键技术需求。为确保GIS交接现场耐压试验的顺利进行,针对GIS耐压试验中基于超声波法的击穿定位装置、实验室验证与现场应用展开研究。首先介绍了一种基于超声波定位法的GIS击穿定位系统,该装置具有就地测试和无线网络测试2种模式,现场无线通信被干扰下,保障了GIS击穿定位准确可靠。然后利用该定位系统在实验室模拟放电条件下,对工频和冲击耐压试验下放电定位功能进行验证。最后结合GIS和特高压耐压试验放电定位实际案例,提出幅值比较定位是超声波法GIS击穿定位系统进行放电击穿定位的一种方便有效的技术手段。     

介质阻挡强电离放电用IGBT逆变电源的研制

介绍一种用于介质阻挡强电离放电装置的IGBT逆变电源。依据介质阻挡放电的特点,研制成功了脉宽调制器（PWM）20kHz大功率高压逆变电源装置。试验证明：在介质阻挡强电离放电技术技术中采用IGBT逆变电源供电,不仅提高了介质阻挡放电装置的性能,而且减少了放电装置的体积,同时与传统的逆变电源相比该电源结构简单,运行稳定。     

冲击电压下SF_6气体绝缘典型缺陷局部放电特性研究

随着电网电压等级的不断提高,对于高电压等级设备现场只做工频耐压试验已不能满足电网安全需要,针对此情况,IEC推荐采用振荡型雷电波和振荡型操作波作为现场冲击耐压试验用波形,此外,为了对设备的整体绝缘强度进行合理判断,该标准还建议现场做冲击耐压试验的基础上同时进行局部放电检测。为了对比研究振荡型冲击与双指数冲击对绝缘作用的差异,文中首先建立了产生波形符合IEC 60060-3—2006标准要求的振荡冲击发生器及相应的局部放电检测系统,在此基础上,对比研究了GIS中典型缺陷在双指数冲击电压和振荡冲击电压下的放电特性。结果表明,振荡冲击能多次激发缺陷发生放电,更容易暴露出金属突起物缺陷。研究结果为现场实现冲击下局部放电检测奠定了试验基础。     

操作冲击电压对生物放电及屏蔽防护试验

通过操作冲击电压的生物放电试验 ,研究了带电作业中屏蔽服对人体的防护效果。通过对放电路径及电流通道等的试验分析 ,认为在放电时应尽量减小或无暴露部位 ,这不仅有利于有效屏蔽高场强 ,而且在放电时可明显减小流经体内的电流。     

1000kV与500kV交流线路同塔架设相间放电特性及绝缘配合

为确保1000kV与500kV同塔架设相间绝缘设计的可靠性和经济性,采用2套长波前冲击电压发生装置产生不同波前时间冲击电压模拟线路相间过电压,针对中国1 000 kV双回特高压线路与500 kV双回超高压线路同塔架设的杆塔结构及导线布置特点,开展了上侧1000kV相间操作冲击放电试验、下侧500 kV相间操作冲击放电试验,以及1000kV与500 kV相间的空气间隙放电试验研究,获得了不同间隙距离放电特性曲线和对地高度影响等研究结果。并根据中国华东地区拟采用该输电方式的苏州—沪西段工程相间过电压水平,分析提出了相间绝缘间隙配置推荐值。研究表明8分裂导线相间1000 s操作冲击放电电压平均间隙系数K为1.61,8分裂—4分裂和4分裂-4分裂相间标准操作冲击放电电压平均间隙系数分别为1.44和1.49。该研究成果为国际上首次提出的特高压与超高压同塔架设输电方式提供了外绝缘设计依据。     

BPD—300变频电源在电网的应用

简述了目前国内大型电力变压器局部放电和感应耐压试验电源装置的现状,介绍了大功率晶体管变频电源的工作原理、结构及现场应用情况,为大型电力变压器局部放电和感应耐压试验电源装置提供了一条新思路。     

±800kV特高压直流输电系统阀厅空气间隙操作冲击放电特性

为准确获得特高压直流输电系统阀厅内部典型空气间隙放电特性,以进一步指导阀厅设计和优化,针对阀厅内部典型空气间隙开展操作冲击放电试验,采用升降法获得不同空气间隙距离d对应的50%操作冲击放电电压U50,并拟合出相应的U50与d的幂指数曲线,分析了阀厅内部典型空气间隙操作冲击放电特性。同时,在试验过程中改变了均压球的直径并增加了模拟墙,完成了其对放电电压影响的对比试验。结果表明:操作冲击电压随空气间隙距离的增大而不断增加,增大电极曲率半径可以显著提高耐受操作冲击的能力;由不同电极构成的空气间隙耐受操作冲击的能力差异主要体现为放电特性曲线的增加率不同;对于同一种空气间隙,正向操作冲击电压施加在不同电极上会造成放电特性不同;对于更高电压等级的特高压直流输电工程,可以使用更大曲率半径的电极来提高其耐受操作冲击的能力。     

紧凑型集合式并联电容器试验问题研究

笔者针对紧凑型集合式并联电容器的特点,对YN接线的集合式电容器本体放电试验、温升试验、装置温升试验、放电线圈的误差试验、感应耐压试验和二次端子对地耐压试验等进行分析。通过对放电试验的分析,提出放电试验应该分相进行,不能三相并联进行的结论。通过对本体和装置温升试验的分析,提出了在目前条件下对电容器本体和装置进行温升试验的可行的试验方法。根据试验结果,得出放电线圈的误差试验应该在其安装在电容器内部后进行,对于集合式电容器的二次端子,应该再次进行对地耐受电压试验,放电线圈的其他试验可以用其安装前的试验来代替。     

500KVGIS内部弧光放电及现场交流耐压试验方法的不足

本文概述了500kV GIS内部弧光放电的情况,讨论了弧光放电的原因,并建议额定电压≥300kV的GIS的试验程序:以交流电压作老练试验或耐压,然后再作振荡操作冲击耐压。     

智能化云端蓄电池核对性放电试验控制监测装置的研制

随着国家电网推动泛在电力物联网的发展、电力设备智能化的提高,变电站站用直流系统蓄电池核对性放电试验存在工作人员需要人为监视放电试验全过程数十小时,容易造成工作人员现场工作时间长、精神压力大等问题,为此提出了智能化云端蓄电池核对性放电试验控制监测装置的研制。应用结果表明:该装置实现了工作人员不用在现场就可以随时随地监视蓄电池核对性放电试验全过程的关键参数,包括整组电压、单体电压(108节)、单体最高电压、单体最低电压(10节)、放电电流、放电时间等,放电情况不可靠时还可人为终止蓄电池核对性放电试验,本装置有效缩短了蓄电池核对性放电试验中工作人员在现场的工作时间,提高了直流系统日常维护的工作效率,进一步提高了变电站站用直流系统供电可靠性。     

变压器套管电场强垂直分量对操作冲击放电特性的影响

为研究变压器套管电场的强垂直分量对操作冲击放电特性的影响,对3种电场分布不同的绝缘结构开展了真型试验。在2种波前时间下,获得了50%放电电压特性曲线,同时建立了110kV油纸电容式变压器套管模型,仿真研究了3种结构的电场分布情况,并通过高速摄影仪观测了3种结构操作冲击放电的过程。结果表明:垂直电场分量通过改变电场不均匀程度会影响操作冲击放电特性;去除电容芯子使垂直电场加强的结构,在操作冲击电压下发生了滑闪放电,空气间隙击穿的迎面流注–先导过程被滑闪放电取代,与标准套管相比,由于电场均匀性提高以及滑闪放电发展受伞裙阻挡,操作冲击放电电压预计升高约11.1%。