基于千安级冲击电流的GIS电接触特性状态评估研究

为了准确测量并评估GIS导电连接件的电接触状态,针对基于超级电容器产生的千安级冲击电流测量导电连接件回路电阻的测试方法,提出依据回路电阻随测试电流增长的变化率大小来判断GIS触头电接触状态是否良好的评估判据。利用该方法对多种典型标准的GIS导电杆进行多触头串联验证试验以及GIS变电站现场验证试验。试验结果表明,基于千安级冲击电流的GIS电接触状态的评估方法具有可行性和有效性,比传统直流压降法更能反应导电连接件触头的电接触特性。     

GIS组合电器主回路直流电阻不稳定分析

GIS组合电器一次主回路直流电阻是变电站安全投运和稳定运行的重要试验项目。针对GIS组合电器一次主回路直流电阻,分析充气、导体重力等装配因素与温度、膜电阻对其影响,并进行大电流温升试验分析比较,分析组合电器主回路直流电阻不稳定的可能原因。保证产品装配时每一个连接部位接触良好,确保产品在大电流运行时不会因主回路直流电阻原因造成局部温升增高,避免损伤绝缘件或造成电接触部位氧化烧损。     

GIS设备回路电阻测试方法探索与实践

SF_6气体绝缘开关站广泛运用于电力系统中,在设备安装及运行过程中,须采用直流压降法进行主回路电阻的测量,检查开关、刀闸、导体等连接情况。本文就如何尽可能分段测量GIS回路电阻,以及如何开展长竖井出线段GIS回路电阻的测试,提出利用其他相母线作为测量回路的方法,保证测试结果准确的前提下,方便现场实施,对同类型GIS的回路电阻测试具有较强的参考意义。     

一种GIS设备回路电阻测试方法探索与实践

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)被广泛运用于电力系统中。在设备安装及运行过程中,需采用直流压降法进行主回路电阻的测量,检查开关、刀闸、导体等连接情况。本文针对如何尽可能分段测量GIS回路电阻,以及如何开展长竖井出线段GIS回路电阻的测试,提出利用其他相母线作为测量回路的方法,以保证测试结果准确的前提下,方便现场实施。此方法对同类型GIS的回路电阻测试具有较强的参考意义。     

气体绝缘组合电器触头电接触状态检测与评估方法

为准确判断气体绝缘组合电器(GIS)内触头的接触状态,避免传统诊断方法只能依据管理值判断GIS触头接触状态的局限性,选取3种典型GIS导电连接件为研究对象,研究了不同幅值电流对接触电阻测量的影响,以及不同接触状态对接触电阻测量的影响,提出了一种评估GIS触头电接触状态的新方法。研究结果表明:当触头在不同接触状态时,流过不同幅值的电流,接触电阻会发生不同程度的收缩变化。因此,提出利用接触电阻随着试验电流增长的变化率,来判断触头的接触状态。通过对某500 kV变电站内GIS设备的现场试验表明,该评估方法能够在未知设备管理值的情况下对GIS触头接触状态进行精确的评估。     

GIS隔离开关温度分布特性的试验研究

气体绝缘组合电器(GIS)为全封闭紧密结构,其内部的隔离开关易于产生机械接触缺陷,在运行电流作用下,一旦隔离开关出现接触不良,将引起温度异常升高,通过温度检测可对GIS隔离开关机械连接状态进行判断。为了获取隔离开关内部动触头温度与设备外壳温度之间的关系,本文基于550 kV GIS开展温升试验,在GIS隔离开关周围布置温度传感器测量温度分布,同时在GIS外壳上进行外部温度的测量,试验研究了不同电流、不同接触电阻下的GIS内部及外部温升规律,结果表明GIS外壳与隔离开关触头的温升存在线性关系,正常情况下顶部外壳温升每上升1 K,对应触头温升提高1.924 K,而故障情况下,对应的触头温升提高2.85 K,并且顶部外壳温度变化范围大,对设备内部温度变化敏感,具有较好的温度辨识性,能更灵敏准确地反映内部触头的温升情况。试验结果分析阐明了GIS内部热源、热量传导路径及温度分布特点,为通过GIS外部温度检测进行内部温度的反演提供了试验基础。     

基于冲击电流的GIS导电杆回路电阻测量方法研究

笔者提出的基于冲击电流的GIS导电杆的回路电阻测量方法,利用超级电容器与标准电阻和被测元件构成的非振荡二阶电路,能产生千安级的冲击放电电流;取冲击电流峰值时刻的导电杆电压降和峰值电流,求得GIS导电杆的回路电阻,以消除被测GIS导电杆感抗对测量结果的影响。笔者通过仿真计算、实验室测试验证了方法的可行性和准确性。现场测试中冲击电流法和直流压降法的测试结果对比显示,基于冲击电流的GIS导电杆的回路电阻的测量方法的更能反映设备实际的回路电阻值。     

基于光纤光栅的GIS导体温度巡检方法与装置

针对GIS设备导体温度监测和回路过热性故障预防,在分析光纤光栅测温原理和成像解调技术的基础上,提出了一种基于光纤光栅温度传感网络的GIS导体温度巡检方案。通过现场温升试验建立了GIS导体温度测量模型并根据相关标准制定了GIS导体温度过热性故障判据。研制了可应用于不同GIS母线温度测量的便携式巡检装置,设计了温度巡检装置的硬件系统和软件系统。现场实验表明该设备工作稳定,测温精度高,对于保障GIS设备的安全稳定运行具有现实意义。     

GIS隔离开关不同接触状态下的温升特性研究

GIS因具有通流能力强、输送容量大、结构紧凑和使用寿命长等优点被广泛地应用于高压输电领域,而GIS隔离开关由于其封闭性和结构的紧凑性导致内部热故障不易被发现。因此,文中利用有限元多物理场分析方法建立仿真模型,分析了GIS隔离开关导体和外壳在同一负荷电流、不同接触状态下以及同一接触状态、不同负荷电流下的温升,得到GIS内部的温度场及流场分布情况,并搭建了GIS隔离开关温升实验平台进行实验验证。结果表明:通过对比多物理场耦合计算结果与实验结果证明了该模型的正确性以及有效性;触指是温升最高的地方,触头上方的位置为外壳上的最佳温度监测点;触头接触不良时的温升值和温升速率明显增大。文中的研究可以为GIS隔离开关的状态监测提供参考。     

GIS过热案例分析及回路电阻检测方法探讨

GIS设备过热故障原因主要有导体连接部位螺栓松动、电弧灼伤、弹簧疲劳、接触面积减小等造成接触电阻增大,温度急剧升高,导体或紧固件熔化导致设备短路故障。在分析几起GIS设备过热故障、异常案例的基础上,评估了回路电阻检测、气体分解物测试、局部放电检测等几种方法对于GIS过热故障前预防、故障后定位的应用效果,认为回路电阻检测对于发现各种原因导致的GIS过热缺陷最为直接有效。经模拟实验辅助验证,证明了该方法的有效性,并对GIS设备回路电阻检测提出了相关建议。     

核电厂应急柴油发电机定子绕组直流电阻偏差超标分析

针对核电厂6kV应急柴油发电机定子绕阻直流电阻偏差超标缺陷,利用其定子绕阻双引线结构特点和直流双臂电桥的测量原理进行分析,并通过外加直流电流,用红外热像仪检测通流回路温升状况,实现对缺陷的精确定位。     

特高压直流换流站端子温升计算及影响因素

针对特高压直流换流站通流回路接头端子局部过热的问题,在分析接头端子热电耦合效应的基础上通过建立特高压直流换流站接头端子的有限元模型,研究了接触电阻、电流强度及结构尺寸对接头端子温升及温度分布的影响;利用接头端子温升预测模型,对其温升趋势进行了分析。计算结果表明,在通大电流的条件下,接头端子温升随时间呈指数增长的趋势并逐渐趋于稳定;当接头端子搭接部位接触电阻增大时,该部位温度相应增加;接头端子搭接部位温度随输入电流的增加呈线性增大趋势,其搭接部位温度随截面宽度、厚度的减少分别呈线性、非线性升高的趋势;接头端子温度沿电流方向呈梯度分布,其搭接部位温度比其他部位高,搭接部位中部温度最高,在垂直电流方向接头端子温度呈均匀分布。     

MSRT—Ⅱ型微机式开关电阻测试仪在电力系统的应用

1测量断路器导电回路电阻的意义断路器导电回路的电阻主要取决于断路器动。静触头间的接触电阻，接触电阻的大小与断路器触头表面氧化程度、触头间残存机械杂物和碳化物的多少，触头接触压力的大小以及触头有效接触面积大小有关。接触电阻的大小直接影响到断路器通过额定工作电流的温升以及短路状态下的遮断能力。长期工作的断路器触头表面受到化学的或电化学的腐蚀，接触电阻会逐渐变大，通以较大工作电流时，触头部位的发热量增加，造成温升过高，严重时波及触头弹簧永久变形，造成触头压力减少，接触电阻进一步变大的恶性循环，以致烧坏…     

不拆解接地线的GIS导电回路电阻快速测量方法研究

GIS设备在安装及检修过程中,需要利用直流压降法来检测导电回路电阻,以检查断路器、隔离开关等设备的连接状况。但是,直流压降法在测量时需要拆解接地线,其操作繁琐、工作效率低。同时,还存在损伤本体结构,以及从周围带电设备感应出高电压的可能。为此,基于GIS设备的拓扑结构,提出了一种不拆解接地线的GIS导电回路电阻快速测量方法。该方法首先将GIS网络提取成多阶T型阻抗网络,通过节点电压方程和回路电流方程建立对应的阻抗矩阵。通过施加两次不同接线方案的直流激励源来求解该阻抗矩阵。同时,还分析了接地网络分流和三相相间分流对测量结果的影响,并在此基础上提出了该方法的激励源施加方案。经实例验证,该方法的测量结果与直流压降法的测量结果相似,同时还可有效提高工作效率,对同类型GIS设备的导电回路电阻测量具有参考意义。     

带电测量接触电阻

1.概述:目前一般电气设备之固定或活动连接点接触可靠与否,除检修时进行机械检查以及直流测量接触电阻外,对运行中设备仅以示温腊片监视其发热程度,可靠性较差,不能及早发现缺陷及时处理,因此我们根据设备在运行中负荷电流导致接点处产生之电压降大小,可反映接触良好状态而试制了直接测量交流电压降之测量器。2.作用原理与结构:运行中之电气设备,当负荷电流流经接点时,由于接触电阻存在而产生一定程度之电压     

高压回路导体的接触面电阻

正高压回路实际的运行中,接触面的接触电阻小且保持稳定,对设备的安全稳定运行至关重要,而现实中回路的接触面处往往会出现局部高温,严重影响设备的安全稳定运行。文章就回路导体的接触面电阻偏大的危害及处理进行了分析。高压回路导体接触不良导致发热1)2005年7月～2007年7月,某500 kV换流站直流场公共部分低压侧刀开关处发热,温度达117℃,导致直流双极停运达4次,如图1所示。     

特高压直流隔离开关载流技术研究北大核心CSCD

1 120 kV特高压直流隔离开关的核心问题在于其通流能力,而载流系统的接触部位温升大小决定了隔离开关的通流水平。文中从接触电阻理论出发,研究了接触压力与接触点数对接触电阻的影响规律,设计了一种双层环形触指/触头载流结构,开发了环形触指的制造加工工装及加工工艺流程,并在环形触指/触头的基础上设计出了高载流技术的新型1 120 kV特高压直流隔离开关。为进一步研究隔离开关载流性能,文中对触指/触头接触部位进行了独立的电—热耦合分析,结果显示载流系统最大温升61.56 K,满足国标规定的温升值65 K。最后,通过隔离开关载流系统温升试验、动热稳定试验以及直流隔离开关整机的绝缘试验,进一步验证了设计的载流系统的可靠使用性能。     

GIL导体过盈连接结构电性能分析

为了验证低成本、高效率的过盈连接结构替代现有的焊接结构应用于GIL导体制造的可行性,对过盈连接结构的导体进行电性能分析研究。采用回路电阻测试仪测试了不同结构、不同制备工艺的导体的回路电阻,并利用Ansys对过盈连接结构的接触特性进行了仿真分析,然后选取合适的过盈连接结构和焊接结构一块进行了通流能力试验验证。结果表明:过盈量为0.15 mm的过盈连接结构的回路电阻与焊接结构相近,温升试验、短时耐受和峰值耐受电流试验结果合格,可以替代焊接连接结构用于GIL超长导体的制造,提高制造效率。     

基于外壳热分布的气体绝缘母线温度计算模型

气体绝缘母线在运行过程中负荷电流和外壳涡流将引起设备发热,其温升特性是表征气体绝缘母线运行状态的重要指标。文中基于传热学原理和热电类比法,将126 kV/2 kA户内型三相共箱式气体绝缘母线内部传热过程等效为一个简单的集总参数热路,考虑导体热容、接触电阻、导体和外壳换热系数以及分别与SF_6气体之间的非线性热阻等因素,提出了气体绝缘母线动态等效热路模型。并设计了三相气体绝缘母线温度测量试验,将模型计算结果与试验结果进行对比分析,验证了气体绝缘母线动态热路模型的准确性和有效性,并通过热路模型得到了外壳与导体的对应温升曲线。     

基于多层模型的GIS盆式绝缘子温度分布仿真

GIS盆式绝缘子两侧存在与母线连接的电接触点,其接触电阻在GIS运行过程中可能会因接触不良而增大,从而产生异常发热,甚至引起故障。为探究盆式绝缘子在实际运行中的温度分布规律,文中利用110 kV GIS盆式绝缘子搭建了真型试验平台,依据该平台的参数建立了等比例的盆式绝缘子多层仿真模型,并通过注入等效热源的方式模拟通流导体、SF6气体以及GIS外壳对盆式绝缘子的热传递过程,替代了对流及辐射传热计算,使单次计算时间从几小时缩短至几分钟,在保证结果准确性的前提下有效提升了仿真计算速度。利用试验平台进行了800、1 200、1 600 A负荷电流的温升试验,通过红外仪及热电偶测量了盆式绝缘子表面的温度分布,验证了该仿真模型的有效性,并总结出不同负荷电流下仿真参数的设置规律。最后通过与单层模型仿真结果的对比分析表明多层模型的优化结果更加符合试验数据的温度变化规律。