800kV GIS母线内部故障电弧分析及试验验证

母线是GIS设备的主要导电回路,设计具有高参数、高性能的母线结构是保证GIS设备可靠运行的基础。母线在发生内部故障电弧时会产生压力升高,从而引起壳体的破坏,会对整体设备运行及人身安全造成严重危害,因此需要对母线在内部故障电弧下的压力升高进行分析。文中介绍了800 kV GIS母线的技术参数和结构特点,对某实际工程母线结构内部故障电弧下的压力升高及烧穿时间进行了详细地分析及计算,通过内部故障电弧型式试验进一步验证了该母线具有良好的耐受内部故障电弧的能力。     

低压配电箱故障电弧信号在线检测与报警系统

为可靠地检测出低压配电箱中的故障电弧,分别对电弧电压信号和弧光信号进行了检测.提取配电箱的进线电压和出线电压,分别转换成频率信号进行比较,获得电弧电压信号.并将其和弧光信号一起送入性能先进的 PIC16F877 单片机,做综合分析判断.最终设计出智能型故障电弧在线检测与声光报警系统,不仅可以实现低压配电箱电气故障的检测、预报,对供电电压进行实时显示,还可以实现对配电箱的电气火灾隐患的预警作用.     

基于“电流+弧光”的二次回路故障电弧检测研究

针对常规保护装置判别二次回路电弧故障用时较长的问题,提出以二次回路电流有效值、谐波、特征谐波以及弧光信息建立故障电弧检测判据并构建判断逻辑,从而形成基于“电流+弧光”复合特征的故障电弧检测技术。模拟试验表明该技术具有判断精度高、检测速度快等优势,可供回路故障电弧检测参考。     

一起变压器内部发生电弧放电故障的案例分析

一台110kV变压器发生重瓦斯动作跳闸后,通过油色谱分析,判断设备内部发生了电弧放电故障;通过电气试验,认为故障部位在A相调压绕组回路中;故障判断结果在返厂解体检查后得到确认。针对故障诊断中的一些问题进行了讨论。     

基于自回归参数模型的低压系统串联电弧故障识别

利用电弧发生装置对若干典型的低压单相用电设备在串联故障电弧回路中的工作电流特征进行模拟实验研究,提出了基于自回归参数模型的低压系统串联电弧故障识别方法。采用三阶Burg自回归(autoregressive,AR)模型对采集的电流信号建模,提取其AR模型参数,然后采用基于距离测度的欧氏距离平方d 2实现对低压单相负载在正常回路和串联电弧故障回路电流信号的特征识别和故障辨识。该方法不仅适用于线性负载回路,而且适用于非线性负载回路的串联电弧故障识别。自回归参数模型法有效解决了低压系统串联电弧故障回路与非线性负载回路的电流信号识别问题,论文也同时提出了使用该方法时的参考矢量建议值。     

低压传动柜内部故障电弧试验分析

内部故障电弧试验是低压成套开关设备和控制设备的特殊试验,目的在于验证柜体内部电弧的绝缘强度和抗电弧燃爆破损的强度,检验成套设备柜体结构设计与制造的质量是否满足使用安全可靠性的要求,评价成套设备限制由内部故障造成人员伤害风险的能力。依据相关标准,全面阐述了低压传动装置并网柜的内部故障电弧试验的目的、试验参数设置,并对试验结果进行了分析。     

10 kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的试验研究

设计了研究10 kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的集中参数模拟试验回路,针对集中参数模拟回路和分布参数实际系统,对单相接地故障下的恢复电压峰值及其上升速度进行了数值仿真,分析了模拟回路与实际系统的等效性。为研究单相接地故障电弧的自熄特性,利用模拟试验回路,当单相接地电流为5~30A时,在中性点不接地、经消弧线圈接地、经消弧线圈并联电阻接地方式下,改变绝缘间隙距离,系统地进行了大量的燃弧试验,统计分析了电弧自熄概率,给出了消弧线圈补偿方式下的残流限值。试验结果为10 kV配电网选择合适的中性点接地方式提供了科学依据。     

低压成套开关设备内部故障电弧研究

介绍了低压成套开关设备内部故障电弧,结合标准GB/Z 18859—2002及IEC/TR 61641,对低压成套开关设备进行内部故障引弧试验并对试验现象进行分析,阐述了引起内部故障电弧的原因,通过对样机进行合理优化改造设计,并采取了必要的故障电弧防护措施,使得顺利通过试验,为通过引弧试验提供了参考。     

航空交流故障电弧特性的研究

分别选取了断路器试验、接线端松动试验进行并行和串行交流故障电弧模拟试验,获取了115 V/400 Hz供电条件下的故障电弧电流波形,与正常的电流波形进行了分析对比,总结了故障电弧电流的时域和频域特性,为飞机电气系统交流故障电弧检测和保护技术的研究奠定理论基础。     

开关柜内部故障电弧切除方法与试验

为了避免开关柜内闪络电弧对电力设备造成的严重故障,提出了一种利用超强气体快速切除故障回路的方法,达到抑制建弧的目的。该方法在手车式开关柜母线与断路器之间设置开关导体,当柜内出现电弧时高速气流即刻从回路中断开开关导体,使故障设备迅速断电。通过MATLAB软件修改mayr电弧模型,建立气流耦合电弧数学模型,仿真结果显示幅值1.5 kA的交流电弧在2 ms内熄灭,之后没有出现重燃现象。气流测速试验表明气流速度越大,抑制电弧效果越好;用高速摄像机记录灭弧试验过程,10 kA的工频续流电弧从发展初期到完全熄灭时间为4 ms,达到了理想的抑制建弧效果。仿真与试验结果一致,验证了超强气体对于柜内建弧抑制的可靠性。     

基于小波能量矩的航空交流串联电弧故障识别算法研究

针对现有串联电弧故障识别方法会受到线路中串联的非线性负载、电感性负载影响导致工作状态误判的问题,提出了一种基于小波能量矩的串联电弧故障特征提取方法。对串联电弧故障发生试验采集到的电流数据进行多分辨率小波分解,将分解得到的小波能量矩作为回路电流信号的特征量,找出工作状态区分明显的特征向量。利用参数寻优后的K最近邻算法进行特征分类,进而识别出线路中发生的电弧故障。分类验证结果显示,该方法提取的回路电流特征明显,分类算法简单,对电弧故障的识别率较高。     

中压开关柜中内部电弧故障的仿真与实验

开关柜内部电弧故障会引起设备严重破坏和人员伤亡,对其进行仿真分析可为开发耐内部电弧故障的成套设备提供科学依据,从而缩短开发周期,降低开发成本.在建立开关柜内部电弧故障数学模型的基础上,采用标准计算法对电弧故障导致的压力上升进行了仿真计算.并制作实验模型进行了一系列试验,研究故障电流、压力释放孔等因素对压力上升的影响.比较测量值和计算值,两者符合得较好,本文的仿真软件可以用来指导产品开发.     

10kV开关柜内部电弧故障的危害与保护

针对10 kV开关柜内部电弧故障危害性大,故障危害程度与电弧燃烧时间成正比的特点,为解决现有电流式保护、弧光保护和断路器切除电弧故障的动作时间长、方案复杂等问题,提出并研发了用于限制内部电弧燃烧时间的主动型电弧故障保护装置。当发生10 kV开关柜内部电弧故障时,该装置能在小于5 ms内控制熄弧单元主动将故障所在的10 kV母线进行三相金属性接地,从而熄灭故障电弧,同时该装置发出跳闸命令给进线断路器跳闸,将电源切除,隔离故障,避免了开关柜内部电弧故障造成的设备损坏,保障了现场工作人员的安全,实现了10 kV开关柜内部电弧故障的主动快速防护。     

充油密封容器内电弧对燃弧压力产生特性的影响

变压器在超、特高压输电系统中占有重要地位，变压器油箱内部电弧放电产生的过压使得变压器爆燃发生成为可能，严重威胁电网的安全稳定运行。为了探究大电流条件下电弧特征参量对燃弧故障压力产生过程的影响规律，基于自主建立的首个变压器网侧升高座电弧故障真型模拟试验平台，开展了不同油箱模型、电弧电流与电极间隙等条件下电弧故障真型模拟试验。实现了对升高座筒体上压力数据的采集，获得了不同电流与电极间隙距离的升高座内部压强时域变化曲线。基于试验研究，揭示了大电流下电弧特征对故障燃弧放电压力产生影响的物理机制，提出了升高座内部压力峰值与电弧放电功率之间的关联数理模型，给出了升高座防爆设计的试验和理论依据，推动了变压器防爆设计技术的发展。     

光伏并网逆变器内部短路故障耐受性能试验研究北大核心CSCD

随着国内外光伏发电系统的大规模推广和应用,光伏并网逆变器短路故障耐受性能关乎人身安全和系统安全,已经成为设备安全性考核最重要的指标。为了研究逆变器内部短路故障的试验方法以及短路故障对其结构工艺的影响,文中通过对光伏逆变器常规电气性能试验回路、大容量短路试验回路以及相关标准测试要求的研究分析,建立了一种光伏逆变器内部短路故障耐受性能试验方法,并通过搭建试验回路,对该测试方法进行了验证,进一步对试验结果进行了分析。结果表明:设计的试验回路能够实现逆变器内部故障短路试验要求,逆变器内部短路故障会对其结构造成严重破坏,增加保护开关会降低其破坏程度。     

箱式变电站高、低压侧内部故障电弧试验之比较

对GB/T 17467—2020预装式箱式变电站高、低压测内部故障电弧试验的异同点进行了详细对比分析,希望研究结果有助于检验检测实验室人员快速理解掌握标准要求,为标准中内部故障电弧试验规定的顺利落实奠定技术基础,从而提升高压电器的质量水平。     

开关柜内部故障电弧探测法的研究现状及趋势

鉴于故障电弧是电力系统开关柜内部的灾难性故障之一,综合分析了国内外对故障电弧探测方法的研究及应用现状,在对现有各种故障电弧探测方法进行介绍和分析,指出各种探测方法的技术特点、局限性和适用范围的基础上,提出了故障电弧的早期预测预警探测方法及故障电弧探测算法智能化的发展趋势。通过研究和提取故障电弧放电前伴随的早期弧声、弧光的特征信息,实时在线监测该特征弧声、弧光是否存在即可断定故障电弧是否将会发生,从而改变了目前故障电弧的事后被动检测。可实现基于特征弧声、弧光的早期预测预警防护机制,把故障消除在发生早期,降低和避免了故障电弧产生时对开关设备造成的损失。     

低压成套设备引弧试验新旧标准的差异研究

本文介绍了低压成套设备内部故障电弧的危害,针对成套设备引弧试验新旧标准中的变化,通过比较在试验参数、试验程序、试验指示器、试验结果评价、试验报告要求、电弧情况下的成套设备分类及电弧引燃防护区等方面存在的差异,为相关技术人员提供一定的参考。     

电弧故障探测器与保护器的差异分析

简要介绍了电弧发生装置,从判定准则、电弧故障检测试验、误响应试验、屏蔽试验、应用领域几个方面,分析了电弧故障探测器与电弧故障保护电器之间的差异。指出电弧故障探测器仅具有故障电弧报警的功能,而电弧故障保护器是在电弧故障探测器的基础上增加了断开机构,具有断开故障电弧电路保护的功能。     

电缆电弧故障仿真及试验研究

电缆电弧故障的仿真和试验对研究有效、可靠的电弧故障检测方法有重要作用。首先对现有的电弧故障模型和特点进行了介绍,根据电缆物理结构特征,提出了适用于电缆电弧故障的仿真分析模型,并介绍了在PSCAD/EMTDC中的实现方法。同时,搭建电缆电弧故障物理试验平台,对电缆电弧故障进行了试验研究,总结了电缆电弧故障的特征,为研究电缆电弧故障检测方法奠定了重要理论和试验基础。