500 kV金属氧化物避雷器均压电容选用探讨

对500kv金属氧化物避雷器(MOA)而言，虽然均压电容能降低其电压分布不均匀系数，但也带来了外套管径变大、电场变为非轴对称电场、性能难以检验及运行可靠性下降等诸多不安全因素，因而使用其得不偿失。中还介绍了其他均压措施。章建议取消陶瓷均压电容，而通过合理设计均压环，提高金属氧化物电阻片(MOR)的荷电率等办法来解决电压分布不均匀问题。     

750kV金属氧化物避雷器电位分布研究

超高压无间隙金属氧化物避雷器(MOA)是超高压绝缘配合的基础,避雷器的保护特性决定着设备制造技术难度和工程造价。在提高MOA保护特性的同时必须保证其自身工作可靠性。超高压MOA的电位分布严重影响着电阻片的工作荷电率,局部荷电率过高会引起MOA加速老化和热崩溃。改善MOA电位分布,降低局部荷电率是提高超高压MOA运行可靠性的重要环节。采用ANSYS5.7分析软件对750 kV系统用MOA进行了电位分布仿真计算,利用电流法进行了电位分布实测研究,对几种改善超高压MOA电位分布措施进行了分析。分析表明:超高压MOA电位分布的改善宜采取综合改进措施。     

1 000 kV瓷外套金属氧化物避雷器的电位分布研究

按照中国特高压避雷器技术条件和相关国家/IEC标准,研发了1 000 kV瓷外套避雷器。应用3-D电场解析控制技术,解析各种情况下的电位分布,并完成有/无均压电容结构的设计,且完全满足技术条件要求。应用精密漏电流传感器探头,通过整只避雷器试验,证实解析结果的精确度。试验结果表明,无均压电容结构,电位分布不均匀系数为1.14,荷电率为88%;有均压电容结构,电位分布不均匀系数为1.08,荷电率为83%。尽管2种设计都满足技术条件要求,有均压电容结构首先被应用于特高压试验示范工程。对无均压电容结构避雷器,应在特高压交流试验基地带电考核的基础上,应用于将来的特高压工程。     

新型500 kV金属氧化物避雷器电位分布研究

避雷器并联均压电容可以降低其电压分布不均匀系数,但同时也会带来外套管径变大、电场分布变为非轴对称、性能难以检验及运行可靠性下降等诸多不安全因素,因此使用均压电容往往得不偿失。随着金属氧化物电阻片性能的提高,500 kV避雷器去掉均压电容已成为一种趋势。笔者研究了一种新型500 kV金属氧化物避雷器,通过合理设计均压环完全可以解决避雷器电压分布不均匀的问题。     

110 kV与220 kV金属氧化物避雷器技术研究

对影响110kV和220kV金属氧化物避雷器产品安全运行的关键技术指标做了详细研究。结果表明：整只产品电位分布得到改善，热稳定性裕度较大，机械特性优异，荷电率选取合理，2种产品均可用于Ⅳ级特重污秽地区。     

金属氧化物避雷器现状及发展趋势

文章介绍了国内外氧化锌（ZnO）非线性电阻片技术的发展过程及改良成果；避雷器电场设计技术的变迁，三维电场解析软件在避雷器设计中的应用；瓷套型避雷器、GIS型避雷器、复合外套型避雷器的技术进步；以及伴随ZnO电阻片性能的提高所带来的避雷器小型化、轻型化、高可靠性和长寿命。文章最后还介绍了IEC标准制定各个阶段的讨论重心、成果以及今后要解决的课题。     

关于交流无间隙金属氧化物避雷器技术标准的刍议

文章对修正稿“国家标准ＧＢ１１０３２－ＸＸＸＸ等效ＩＥＣ９９－４”内容四个方面的问题进行了讨论,并认为,在很多原则性技术问题上没有等效ＩＥＣ ９９－４。这四个问题是：（１）ＧＢ１１０３２与ＩＥＣ ９９－４对ＷＧＭＯＡ分类完全不等效,ＩＥＣ９９－４对ＷＧＭＯＡ分类比ＧＢ１１０３２科学、适用。（２）ＧＢ１１０３２的典型ＷＧＭＯＡ保护性能表不能满足能力系统实际需要。（３）修正稿应降低ＷＧＭＯＡ密封漏气率     

可控避雷器晶闸管阀串联均压方法

可控避雷器晶闸管阀主要由反并联晶闸管对串联而成,为保证各个晶闸管承受电压的一致性,必须采取适当的均压措施.根据晶闸管阀串联均压的技术要求,利用电力电子系统设计程序,对传统 RC 均压方法的可行性进行了计算分析.研究得出 RC 均压方法可能严重破坏可控避雷器的静态电位分布,不适用于晶闸管阀.提出采用晶闸管与金属氧化物电阻片一对一并联的均压方法,利用金属氧化物电阻片良好的非线性伏安特性限制晶闸管的过电压,并对电阻片的均压效果进行了仿真计算.结果表明,合理选择电阻片的串、并联数和尺寸参数,可以将串联晶闸管的开通过冲电压均限制在要求的范围内     

关于交流无间隙金属氧化物避雷器标准的争议

作者完全赞成按等效ＩＥＣ９９－４修订国家标准ＧＢ １１０３２。但实际内容,作者认为在很多原则性技术问题上没有等效。本文提出四个问题：（１）ＧＢ １１０３２与ＩＥＣ９９－４对ＷＧＭＯＡ分类,完全不等效,作者认为ＩＥＣ９９－４对ＷＧＭＯＡ分类比ＧＢ １１０３２科学、适用。（２）ＧＢ１１０３２的典型ＷＧＭＯＡ保护性能表不满足电力系统实际需要。（３）修订稿应降低ＷＧＭＯＡ密封漏气率的允许值。（４）修订稿应     

关于交流无间隙金属氧化物避雷器技术标准的争议

文章对修正稿"国家标准GB11032-XXXX等效IEC99-4"内容四个方面的问题进行了讨论,并认为,在很多原则性技术问题上没有等效IEC 99-4.这四个问题是:(1)GB11032与IEC 99-4对WGMOA分类完全不等效,IEC99-4对WGMOA分类比GB11032科学、适用.(2)GB11032的典型WGMOA保护性能表不能满足电力系统实际需要.(3)修正稿应降低WGMOA密封漏气率的允许值.(4)修正稿应降低WGMOA内部局部放电量允许值.     

特高压交流复合绝缘子电位和均压环表面电场分布计算

针对特高压交流线路复合绝缘子电位、电场分布数值分析存在开域边界、几何结构复杂和媒质种类多、计算量大等问题,通过等效有限元法将有限元求解区域与边界元求解区域的交界面条件耦合,实现了有限元—边界元耦合算法(FEM-BEM)。将三维FEM-BEM和子域逼近有限元算法用于计算特高压交流线路典型酒杯塔,复合绝缘子双I串的沿轴线电位分布,均压环表面电场分布。研究表明:三维FEM-BEM耦合算法能有效计算复合绝缘子沿轴线的电位分布,子域逼近有限元法能对所关心区域进行细密剖分,可有效分析均压环表面电场分布;复合绝缘子沿轴线承担最大电压单元(一大一中两小伞及芯棒)为第3单元,承担电压为7.58%,均压环典型路径上的电场强度最大值为13.39kV/cm;将三维FEM-BEM耦合算法与子域逼近有限元法相结合,为准确求解复杂几何模型和多种媒质共存的开域静电场问题提供了一条途径。     

超高压电容器装置固定电位点的作用及方式的分析

超高压电容器组各层支架电位悬浮时,支架的电位分布由支架的层间杂散电容和对地杂散电容决定,电容器单元端子和支架间的电位差将会非常高。本文通过理论计算,说明电位固定的必要性。对比2种电位固定方式分别在电容器故障和绝缘子故障情况下的优劣。     

双断口真空断路器的瞬态恢复电压分配机理与均压电容研究

瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)均匀分配是双断口真空断路器安全可靠运行必须解决的关键问题。从双断口真空断路器的暂态等值电路出发,建立了描述其TRV分配特性的数学模型,揭示了杂散电容和弧后等离子体特性差异是导致双断口真空断路器TRV分配不均匀的2个主要因素。基于真空电弧模型,仿真验证了双断口真空断路器TRV分配数学模型的有效性。不同均压电容下双断口真空断路器TRV分配特性的仿真和试验结果均表明:均压电容能有效提高TRV分配的均匀性;然而,过大的均压电容会显著提高重燃电流的幅值和持续时间,不利于双断口真空断路器的成功开断,即表现出负效应。因此,均压电容取值不宜过大,能保证TRV分配比较均匀即可。     

特高压串联电容器的试验研究

介绍了我国特高压串补装置的关键设备串联电容器研制过程中进行的试验研究工作.针对特高压串联电容器的运行特点,对有关技术问题进行了初步分析,推荐了应当推广应用的若干技术成果,对今后应当深入研究的技术问题提出了建议.     

特高压交流工程用110 kV集合式并联电容器研究

本文介绍了我国特高压交流工程的概况,110 kV侧并联电容器装置的参数和配置情况,以及电容器组的安装布置方式。在此基础上提出用110 kV集合式并联电容器装置来作为1 000 kV特高压交流工程用的并联补偿装置。阐明该装置在占地面积有限和抗震要求较高地区的优越性,并重点介绍了110 kV集合式并联电容器的研究情况。     

750 kV交流系统用MOA电位分布试验分析

随着电压等级的不断升高,无间隙MOA各电阻片对地的杂散电容对其运行电压下的电位分布的影响也不断增大。对MOA的电位分析尤其是试验分析在生产实践中就显得尤其重要。笔者采用试验的方法对750 kV交流系统用MOA的电位分布进行分析。首先,介绍了自主研发的光纤测量系统,该系统由电流传感器、光纤、信号处理单元和计算机4部分组成。经过实验室校正取得了良好的结果,完全能满足工程需要。接下来,采用该测量系统对750 kV交流系统用MOA在运行电压下进行试验,取得了电流分布图,经过简单的处理,转换为电位分布图。最后,采用有限元分析软件ANSYS进行理论计算,将实测结果与计算结果进行比较,二者在反映电位分布趋势上取得了良好的一致性,证明了该试验方法的有效性。     

1000kV交流系统GIS用罐式避雷器电位分布测量的研究

1 000 kV交流系统GIS用罐式避雷器的电位分布影响特高压输变电系统的可靠运行,为此针对其结构制定了电位分布的测量方案,并对因测量时改变结构而引起的一些影响因素进行了分析。通过改变伸缩连接杆的长度以改变均压环的罩入深度,调节均压环与均压环、均压环与均压罩之间的距离等多种方式调节均压装置的结构,并采用光纤-电流法进行测量,对数据进行分析比较得到了最优结构的参数,结果表明,电位分布不均匀系数经优化后完全满足规定值(15%)。     

800 kV MOA电位分布数值分析和测量

针对800 kV氧化锌避雷器(MOA)的电位分布,笔者从数值仿真和试验两个方面进行分析。首先,采用有限元法及ANSYS分析了无并联电容时800 kV MOA的电位分布,得到了所有氧化锌组件(MOR)的电压偏差和每单元内MOR所占电压的百分比,并同时求出各法兰之间的部分电容和对地电容。并联电容后将MOA的"静电场"问题转化为"电路"问题,用节点电压法求出并联电容后的电位分布和MOR的电压偏差。接下来,采用自行研制的光纤测量系统对800 kV MOA的电位分布进行了实测,得出了流过MOR的电流分布曲线,从而求得实测电位分布曲线。二者的结果表明,测量结果能较准确的反映MOA的电位分布趋势,而计算方法则能准确的得出各MOR的电压偏差。二者在反映电位分布趋势上取得了一致性。     

特高压干式空心电抗器电场仿真及均压装置设计

特高压系统用干式空心电抗器系统结构的电位分布不均匀性会引发电晕放电的问题,通过采取配置均压装置有效均匀电场、消减电晕放电以满足工程需要。在建立分析模型的基础上利用有限元的方法计算和分析干式空心电抗器在采取均压措施前后不同情形的电场分布情况。结果表明,采取的措施能有效解决工程设计中的问题,为特高压干式电抗器的研制开发提供了参考依据。     

特高压交流输电线路瓷绝缘子串电位和均压环电场分布计算模型的简化

特高压交流输电线路绝缘子串电位和均压环表面电场分布计算有限元模型具有模型尺寸大、结构复杂、媒质种类多的特点。为保证计算精度,需全面分析相关因素的影响,以合理简化计算模型,提高计算效率。该文建立了特高压交流输电线路瓷绝缘子串的三维静电场有限元全模型和简化模型,全面分析了杆塔、导线、连接金具、联板及相间作用等因素对电位和电场分布的影响,最后验证模型简化的合理性。全模型和简化模型计算结果对比表明,将三相导线控制在一定长度、对杆塔合理简化、省略联板和金具并且只建立单相绝缘子串模型的简化方法可行,用简化模型代替完整模型进行绝缘子串电位和均压环表面电场分布的分析能够减小计算规模,提高绝缘子串和均压环参数优化配置分析效率。