大型水电站500kV电缆终端安装制作工艺研究

某大型水电站500kV超高压电缆为单芯、铜导体、交联聚乙烯（简称XLPE）绝缘的500kV电力电缆,采用干式结构,主要由上部屏蔽金具、导体连接棒、应力锥、环氧树脂套管、压缩装置等部件构成。该水电站在厂家现场督导下,克服了工期紧张、施工困难、粉尘污染等难题,圆满完成了500kV超高压电缆电缆头的安装制作。     

基于非线性电导绝缘的随桥敷设高压直流电缆接头电-热场分布及优化设计

针对随桥敷设高压直流电缆接头绝缘电-热场分布问题,开展基于非线性电导增强绝缘的高压直流电缆接头电场优化设计方法研究,探究电-热-机械应力多物理场作用下聚合物绝缘材料的非线性电导率特性对直流电缆接头绝缘电场分布的影响规律,分析高压直流电缆接头增强绝缘优化设计方法。结果表明,碳化硅(Silicon carbide, SiC)掺杂大幅增强了硅橡胶绝缘的非线性电导率,提高了硅橡胶绝缘的非线性系数参数,降低了非线性电导率的阈值电场强度。当桥梁梁箱温度达到40℃时,直流电缆满载运行条件下电缆接头最大场强位于应力锥根部,达到40k V/mm;非线性电导复合绝缘可显著降低中间接头应力锥三结合点处电场强度,抑制附件增强绝缘的电场畸变。采用非线性电导硅橡胶绝缘作为高压直流电缆接头增强绝缘材料,可弥补电缆接头应力锥无法有效抑制接头绝缘直流电场畸变的不足。研究结果可为随桥敷设高压直流电缆接头绝缘电场调控与设计提供理论与试验基础。     

大功率、高变比光伏高压直流并网变换器

提出一种基于Boost全桥升压隔离变换拓扑输入并联输出串联结构(boost full bridge isolated converterinput parallel output series,BFBIC-IPOS)的大功率、高变比光伏高压直流并网变换器。采用Boost全桥隔离模块作为变换器基本模块,实现光伏阵列MPPT跟踪和直流升压控制。通过多个基本模块的输入侧并联、输出侧串联,实现更大容量、更高输出电压,并且采取集中控制、较高绝缘耐压及分散散热设计,确保变换器实现稳定、可靠运行。针对BFBIC-IPOS系统,进一步分析系统稳定性、均压均流性能、软启动控制性能等关键问题。针对所提出基于BFBIC-IPOS结构的光伏高压直流并网变换器,研制出±10 k V/200 k W光伏高压直流并网变换器,光伏阵列侧直流电压450~1000 V,网侧直流电压±10 k V,直流升压比达到20~44.4倍,可实现大功率、高电压、高变比的光伏直流升压变换功能。     

GIS电站抗震计算及支撑设计

在高压电力系统中,GIS电站的抗震性能是一项重要的内容。主要针对阿尔斯通550 k V GIS变电站抗震性能进行分析计算,为GIS高压电气设备的安全运行提高了有效保障。     

一起800 kV高压套管绝缘故障的原因分析

在简要介绍我国800kV高压套管首起绝缘故障情况的基础上,重点分析了故障原因,指出了高压套管绝缘薄弱部位,并提出了相应的措施,为后续750kV工程电气主设备高压套管的生产、运输、安装和运行维护提供了指导。     

半导体纸和铝箔作为套管芯体电容极板的局部放电特性差异及分析研究

套管芯体局部放电是引起套管故障的重要原因之一.传统"绝缘纸-铝箔-绝缘纸"结构为芯体的油纸绝缘套管已使用多年,为进一步优化油纸绝缘套管的芯体结构和绝缘性能,采用力学性能良好的半导体纸为电容极板,对"绝缘纸-铝箔-绝缘纸"和"绝缘纸-半导体纸-绝缘纸"两种结构体系在极不均匀电场下的工频击穿和局部放电特性开展对比研究.试验...     

高压电机低电压保护动作分析及对策探讨

某燃气轮机发电厂由于进口保护装置原理缺陷,导致6 k V母线电压互感器高压侧熔丝单相熔断后,多台运行中的6 k V电机低电压保护同时误动作跳闸。文中对该保护原理及动作过程进行了分析,并依据国内标准和运行经验对保护动作逻辑进行了优化,解决了低电压保护误动作问题,供同行参考。     

500kV变压器端部出线位置的三维电场分析

以一台单相自耦500 k V变压器为例,通过建模及网格划分,利用Elec Net电磁场分析软件对变压器高压绕组端部位置进行了有限元分析计算,得到了直观的分析结果,并总结出最优的绝缘结构设计方案。     

110kV线路OPPC全绝缘光单元直接引下试验及应用

光纤复合相导线(Optical Phase Conductor,OPPC)在电网节能和抗冰灾方面有其优越性,但传统的OPPC技术繁琐复杂,给施工带来了不便。广东电网公司于2009年开发了新型OPPC光单元分离引下技术,并在10 k V配电线路中投入应用,适合110 k V架空输电线路的全绝缘光单元OPPC技术也已于近期开发成功,文章对110 k V线路OPPC全绝缘光单元直接引下试验及其应用进行了介绍。在此背景下,OPPC架空送电线路建设可望摆脱繁琐的传统技术,为电力通信光纤线路建设提供一种较好的选择。     

序

高压电工装备绝缘作为(超/特)高压交、直流输电的关键基础,是保障高压交直流电缆、气体绝缘输电管道、电力变压器、高压套管等电力设备安全稳定运行的根本.高压电工装备绝缘技术研究始终是电气工程领域的前沿基础课题.随着我国"双碳"目标的快速推进,大规模可再生能源并网与大容量、远距离、低损耗的电能传输对高压电力装备提出更高挑战,...     

高压直流穿墙套管实现国产化 技术性能达到国际领先水平

由中国西电集团公司自主研制生产的±660 kV胶浸纸干式直流穿墙套管近日通过了国家高压电器检测中心的全部型式试验,该产品的研制成功填补了国内空白,技术性能达到国际领先水平,具有里程碑的意义。高压直流穿墙套管突破了三个"首次":首次建立了具有自主知识产权的高压直流穿墙套管设计和优化平台;首次开发了具有自主知识产权的高压直流穿墙套管材     

500kV闭式卡具改进后可行性分析

中国电力企业大量使用玻璃绝缘子作为电网绝缘工具。根据实际工作发现,用传统500 k V闭式卡具难以更换玻璃绝缘子,基于此主要对当前使用的传统500 k V闭式卡具进行改造,并从检修公式、承重及实用性三方面对改造后500 k V闭式卡具进行性能分析,最后得出改造后的闭式卡具具有一定可行性。     

大型蒸发冷却发电机定子绕组绝缘电阻测试及分析

本文结合发电机定子绕组蒸发冷却系统组成,提出了不接屏蔽端和接屏蔽端两种测量发电机定子绕组绝缘电阻测量方法,并对定子绕组绝缘电阻测量值偏低进行分析处理,通过不同测试条件下的对比试验,发电机定子绕组在充液状态时,采用接屏蔽端方式能够准确测量定子绕组绝缘电阻。     

油纸复合套管受潮状态的频域介电响应分析

油纸电容型套管是大型电力变压器的重要部件,其安全可靠性是电网稳定运行的关键因素。变压器出线套管结构复杂、设计紧凑,在安装设计不当,运行环境恶劣等条件下很容易成为变压器绝缘系统的最薄弱环节。统计表明,25%以上的电力变压器故障是由套管绝缘故障导致的,而套管绝缘受潮导致的事故案例居于套管绝缘故障类型中的前列。因此,对套管绝缘状态的有效评估显得尤为重要。为探究水分对油纸绝缘套管的影响,运用介电响应法,结合在实验中测量得到的单层油纸绝缘的结果,仿真得到简化套管均匀受潮时介电谱。并运用Kramer-Kroning方程将得到的介电谱虚部分解为电导损耗部分和极化损耗部分,观察各个部分随水分变化规律,总结为如下两点：第一是电导损耗分量随水分的增大急剧增大,变化量可以达到好几个数量级,且电导损耗随水分变化其趋势基本不会发生改变;第二,油纸中水分的加入使油纸出现了新的极化过程,在介电谱中0.1~10 Hz出现一个损耗峰,且损耗峰幅值随水分增大而增加。     

某燃气电厂主变压器套管介损超标的故障处理

某燃气电厂3号主变压器在一次预防性试验中,220 k V侧两相套管介损值超标,经过原因分析和处理,最后使套管的介损试验值符合《电力设备预防性试验规程》规定。文章还给出了套管末屏安装螺丝损坏后的拆卸方法和防止套管末屏底座丝牙损坏的防范措施。     

±800kV换流变压器套管电场分布三维仿真研究

为解决特高压直流套管绝缘破坏问题,分析了±800kV特高压直流套管的特性,利用Ansoft软件建立套管的三维仿真模型,计算了特高压直流套管在稳态直流、工频交流和极性反转电压下套管内部的精确场强和电位分布,并得到了在温度梯度作用下直流电压和极性反转电压下的特高压套管的电场、电位仿真结果。结果表明,直流电压下,套管的最大电位与交流电压相比,高出约37%。在法兰处,直流电压下其最大电场强度为2.07MV/m,交流电压下其最大电场强度为1.5MV/m,最大电场强度高出27.5%。靠近中心导管端部分的SF6气体中电位分布较集中。温度梯度影响下套管的硅橡胶伞裙最高场强出现在极性反转完成时第5片伞裙附近,最高场强达到1.16 MV/m。相比于常温下硅橡胶伞裙最高场强0.85 MV/m提高了36.4%,说明套管的电场强度更容易发生畸变,将导致绝缘问题的发生。研究成果可为特高压直流套管设计提供参考。     

超高压交流变电站金具电晕特性与选型研究

为消除电晕放电造成的能量损耗和电磁干扰,对不同种类金具的电晕特性以及不同电压等级下金具选型进行研究。利用紫外成像仪对几座超高压交流变电站的电晕放电现象进行观测,找出易发生电晕放电的金具;对此金具结构建立三维有限元仿真模型,计算在施加500 kV和750 kV电压等级下,不同尺寸金具表面电场强度分布情况,并针对场强较大的结构进行优化设计。研究结果表明,随着均压环、屏蔽环管径和屏蔽球球径的增大,其表面电场强度逐渐减小;结合金具表面起晕场强控制限值,给出了500 kV和750 kV电压等级下,耐张绝缘子串屏蔽环、V型绝缘子串均压环以及导线屏蔽球的尺寸选型。     

主动式饱和铁心型超导限流器对超高压输电线路零序电流保护的影响

随着短路电流水平不断增加,传统的限流措施己经很难满足现代电力系统发展的需要。超导限流器是解决电网短路电流的有效措施之一。目前,天津220 k V超导限流器和昆明普吉35 k V超导限流器已经投入运行,500 k V高温超导限流器技术也进入样机研发阶段。500 k V超导限流器研制和挂网示范运行后,将取得在超高压等级超导限流技术的世界领先地位。本文对主动式饱和铁心型超导限流器的工作原理及其技术优点进行了详细介绍,针对其接入500k V超高压输电线路后对零序电流保护的影响进行了详细的分析论证,并在PSCAD/EM TDC仿真平台搭建相应的仿真模型,仿真结果良好的论证了理论分析。     

800 kV气体绝缘金属封闭开关设备的研制

分析了国内外800 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的制造水平,详细介绍了西安西开高压电气股份有限公司800 kV GIS的结构特点及型式试验情况:800 kV GIS除断路器外其余部分均按照1 100 kV电压等级设计,有较大的设计裕度;该产品进行了整套型式试验,绝缘试验分别按800 kV和1 100 kV电压等级进行了绝缘验证,对充气套管外绝缘进行了海拔3 000m的修正试验验证;断路器具有很强的短路开断能力,可满足时间常数120 ms条件下的短路开断要求,直流分量达81%。型式试验表明,该产品完全满足我国750 kV电网对800 kV GIS设备的需要。     

基于ATP-EMTP的全复合材料电杆线路防雷技术研究

复合材料电杆作为一种新型的输电线路电杆,因其具有绝缘性能强、耐腐蚀性好和质量轻等优点,应用于我国配电网线路可以有效提高线路绝缘性能,降低雷击跳闸率,提升线路整体技术经济性。以6 k V复合材料电杆的耐雷性能为研究对象,基于ATP-EMTP仿真分析平台,深入分析了复合材料电杆塔头的结构参数与分段接地方式对线路耐雷性能的影响,提出了较优的塔头结构和防雷接地方案。以某工程线路为例,塔头尺寸较优化前减小40%,优化后的接地方法较全线逐塔接地减少安装3/5的接地引下线,同时满足防雷考核指标,技术和经济性均有较大的提升。