特高压变压器套管抗震性能评估方法研究

特高压变压器是变电站中的关键设备,特高压变压器在地震下的损害会带来较大的经济损失。为评估特高压变压器套管抗震性能,提出适用于特高压变压器套管的抗震试验方法,文中建立了特高压变压器—套管体系整体的精细化有限元模型。对不同状态下的变压器套管抗震性能进行了分析。另外,对套管与变压器本体及升高座的相互作用进行了理论研究。结果表明,变压器本体及升高座与变压器套管间有强烈的相互作用。升高座能显著放大套管的地震响应。现有试验方法因忽略了变压器套管与升高座及器箱壁的动力耦合作用而存在一定的局限性。文中建议在考核变压器套管抗震性能时,带变压器真型升高座及其其周围部分箱壁统一试验,将能取得较好的考核效果。     

1100kV GIS复合绝缘子套管抗震研究

对1100kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)复合绝缘子套管整体进行0.5g水平加速度地震模拟计算,对套管装配用筒体、支架、复合绝缘子进行强度、频率分析,找出了薄弱部位并优化。经计算和复合绝缘子套管的真型试验,得出1100kV GIS复合绝缘子套管达到国内特高压GIS设备9级烈度抗震标准,为高烈度地震地区的其它特高压产品的设计提供了技术参考。     

皖南特高压变电站1 000 kV GIS布置型式研究

对皖南特高压变电站工程采用的112断路器主接线中G IS的3大类常见布置型式进行了分析和研究,并结合1 000 kV皖南特高压变电站工程的建设规模、进出线方向和检修维护等方面的要求,提出了该工程1 000 kV G IS布置的4种方案,并对这4种方案进行了详细的技术和经济比较,最后给出了推荐方案。     

气体绝缘金属封闭开关设备抗震性能有限元分析

抗震性能是高压开关设备、控制设备的重要性能。以云南某550 kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备为研究对象,对其抗震性能进行有限元分析。应用Pro/E软件建立气体绝缘金属封闭开关设备三维实体模型,将Workbench软件作为仿真平台,以振型分解反应谱法为理论基础,基于有限元方法计算气体绝缘金属封闭开关设备在GB/T 13540—2009标准AG5抗震设计水平下的结构动力响应,提供安全设计指导,并为后续结构优化设计提供参考。     

特高压63kA大容量GIS设备的研制

分析了国内外1 100 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的制造水平,详细介绍了西开电气公司1 100 kV,6 300 A/63 kA GIS的设计、结构特点及型式试验情况.该断路器具有在直流分量衰减时间常数120 ms的条件下开断短路电流63 kA的能力,额定电流达到6 300 A;隔离开关有不带投切电阻和带投...     

不同材料对特高压GIS套管抗震性能的影响研究北大核心CSCD

现有变电站电气设备的套管多采用陶瓷或玻璃钢纤维复合材料制成。为研究不同材料对特高压气体绝缘开关套管抗震性能的影响,根据实际工程所用的套管结构,文中分别建立了特高压气体绝缘开关瓷套管和复合套管有限元模型,探究了其动力特性及地震响应。结果表明,复合套管前两阶自振频率均小于瓷套管,且仅在瓷套管模型中发现了母线支筒顶部产生的局部变形;在相同强度地震动输入下,复合套管的加速度、应力以及顶部相对位移响应均大于瓷套管,两种材料套管均满足抗震设防烈度为8度且设计地震加速度为0.4 g的抗震要求;复合套管的应力安全系数大于瓷套管,表现了较为良好的抗震性能,但在抗震设计时应重点关注复合套管的母线冗余度。     

取消特高压GIS变电站隔离开关阻尼电阻的研究

在保证安全的前提下,取消1000kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)隔离开关的阻尼电阻,可减少故障率,极大提高特高压工程的经济性。因此,首先依托前期在交流特高压基地试验平台上的研究成果和工程经验,建立了芜湖变电站的仿真模型,并初步计算了特快速暂态过电压(VFTO)水平;然后通过比较试验平台与实际变电站的不同,对建模方法进行了修正,同时结合VFTO的产生机理对计算条件进行了修正,得到修正后芜湖变电站在本期和远期接线下VFTO水平略微超过允许值2087kV;随后,开展了GIS设备耐受VFTO的讨论,从VFTO波形、VFTO下的击穿特性、隔离开关耐受VFTO能力和绝缘配合方法方面,认为仿真计算结果相对实际过电压水平过于保守,且取2087kV作为绝缘耐受水平偏严在前述基础上,提出可取消芜湖变电站隔离开关阻尼电阻的结论。最后,通过调试结果的验证,表明取消芜湖变电站阻尼电阻是可靠的。本研究所用方法具备一定工程推广价值。     

特高压交流试验示范工程GIS隔离开关带电操作试验

为验证我国特高压交流试验示范工程金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关带电操作的安全性,在长治、南阳和荆门变电站对所有特高压GIS隔离开关进行了带电操作试验。在前期特高压GIS和复合型气体绝缘金属封闭开关设备(hypid gas insulated switchgear,HGIS)中特快速瞬态过电压(very fast transi-ent overvoltage,VFTO)实测研究基础上,开展现场典型运行方式下隔离开关带电操作,监测产生的VFTO和暂态壳体电位(transient enclosure voltage,TEV)。试验初步得出了特高压变电站实际VFTO和TEV水平及分布,结果表明:特高压GIS隔离开关的带电操作是安全的,但应注意产生的TEV对二次设备的影响,阻尼电阻能够有效抑制VFTO和TEV。带电操作试验的开展为今后特高压GIS隔离开关的带电操作提供了依据。     

交流特高压晋东南变电站1100 kV GIS设备的现场安装管理

晋东南变电站采用1 100 kV 气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS),这在世界上投入商业运行的输变电工程中属首次。该设备被拆分成108个单元,运输到现场再进行无尘对接,因此确保设备现场顺利安装十分重要。文章介绍了GIS设备现场安装管理涉及的主要事项,如安装分工、现场环境要求、安装技术准备、施工组织、仪器机具要求、试验等;提出了保洁施工方法,对安装区域采取封闭管理、对接工作面安装防尘房,元件对接采用三维精确定位。通过这些有效的控制管理措施使得安装工作顺利进行,保证了安装质量,为交流特高压工程的成功投运提供了保障。     

采用投切电阻抑制特高压GIS中特快速暂态过电压

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中隔离开关的操作会产生特快速暂态过电压(VFTO),可能导致GIS本体及其相连的设备(如变压器)绝缘损坏,并可能产生电磁干扰,影响二次设备。国家电网公司正在建设的中国1000kV交流特高压试验示范工程中,晋东南变电站采用GIS。计算表明,在不采取VFTO限制措施的情况下,晋东南变电站GIS本体承受的VFTO较高。为限制VFTO,建议在晋东南GIS隔离开关装设投切电阻。若采用500Ω投切电阻,VFTO峰值可由2.6p.u.下降到1.4p.u.。分析装设投切电阻对VFTO频率特性、陡度、陡波上升/下降幅度的影响,仿真隔离开关操作过程中多次重燃现象,并确定多次重燃过程中隔离开关投切电阻吸收的能耗。     

基于无线传输的特高压GIS局放在线监测系统

首先介绍了目前特高压GIS局放在线监测系统组成,分析了从局部放电传感器到综合应用服务器的连接过程。介绍了特高压变电站内无线专网组网方案,进而探讨了基于无线传输的GIS局放在线监测系统的组网方法。最后对该项应用面临的问题及解决方法进行了分析。     

日本GIS技术的进步

日本使用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)历史悠久,使用量最大.日本1963年开始使用72.5kVGIS,1973年开始使用混合技术开关设备(MTS)(国内习惯称复合式GIS-H-GIS).迄今日本共使用GIS约12500间隔,其中60%装在户外.     

一起220kV GIS断路器放电故障分析与试验研究

高电压等级的气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear and controlgear,GIS)在发生大电流短路故障时,常常由于短路能量较大,故障设备烧蚀严重而无法确定故障位置和直接原因。针对此,采用扫描电子能谱(energy disperse spectroscopy,EDS)法对发生故障的220 k V某变电站GIS设备SF6气体分解产物及故障区域表面附着物进行分析研究,结合返厂解体,同时考虑断路器设备原件的成分组成,分析了造成事故的原因。同时,在实体220 k V GIS内试验研究了铁质金属颗粒对GIS绝缘强度的影响和绝缘劣化的危险程度。结果表明:GIS断路器内存在铁质金属异物是造成事故的直接原因,厂内安装控制不严造成的带缺陷出厂为间接原因;在同一电压等级下,金属异物越大对GIS的绝缘强度影响越明显,绝缘劣化越突出,GIS越易发生闪络事故。     

1000 kV GIS设备故障检测及实例分析

针对一起特高压变电站1 000 kV气体绝缘封闭开关设备(GIS)开关合闸电阻气室绝缘盆击穿故障,介绍了绝缘故障的定位和分析方法,结合保护动作情况、故障录波信息以及六氟化硫(SF6)气体分解物检测等多种手段确定了故障气室,对故障气室进行返厂解体检查,确定故障是由气室内部异物造成的绝缘盆沿面放电所导致。该实例分析为其他特高压站GIS故障的快速判断提供了借鉴。     

特高压气体绝缘开关设备瞬态外壳电压特性的试验研究

特高压(ultra high voltage,UHV)气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关操作产生的瞬态外壳电压(transient enclosure voltage,TEV)具有的高幅值、陡波形、宽频带等瞬态特性影响变得越来越突出,可能危害到接触GIS设备的运行人员安全及GIS设备监控系统的正常运行。依托国网武汉1 000 kV交流UHV试验基地的2个UHV GIS设备试验回路,文中开展了TEV特性的试验研究。试验工况包括隔离开关速度为快速和慢速、回路负载侧是否预充直流电压、分支母线改变长度、隔离开关调换接线方向等接线方式,共开展了2 940次隔离开关合、分闸操作试验以及多测量点的TEV同步测量。通过对大量TEV测量结果的统计分析,获得了1 000 kV UHV GIS设备TEV的波形特征,包括TEV全过程波形特征、脉冲个数、波形总持续时间、单脉冲波形特征、频率成分、单脉冲持续时间、幅值上升时间以及预充/不预充直流电压、不同分支母线长度、调换隔离开关接线方向对TEV幅值特性的影响。并进一步统计分析了击穿电压、VFTO与TEV之间的相关性。通过一系列的试验研究,获得了特高压GIS设备的TEV波形特性,为进一步研究TEV建模仿真、标准制定以及安全防护等提供了依据。     

500kV GIS绝缘故障分析及处理

针对某特高压换流站因GIS绝缘故障导致的500 kV线路充电跳闸,阐述了故障发生的过程,结合保护动作情况、录波分析开展相关试验,并进行出厂交接试验复核、电场强度分布复核及放电通道分析,对放电过程分析,认为气室内部遗留异物引发的盆式绝缘子沿面放电是导致此次故障的主要原因.针对这一问题,从设备出厂环节、设备运输环节及现场安...     

特高压气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压特性的试验研究

气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear,GIS）中隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压（very fast transientovervoltage,VFTO）会影响电气设备的安全运行,随着系统电压等级的提高,该影响会越来越严重,在特高压系统中尤为突出。为掌握特高压GIS的VFTO特性,在特高压GIS设备的VFTO试验回路进行了大规模GIS隔离开关操作试验,并对VFTO测量结果进行了统计分析。研究得到了VFTO全过程波形的波形特征、击穿次数、频率成份和残余电压分布,单次击穿波形的波形特征和振荡系数分布,及预充/不预充直流电压下的VFTO幅值特性,揭示了隔离开关加装阻尼电阻对VFTO的抑制作用。所获得的特高压GIS中的VFTO特性为进一步研究VFTO仿真和绝缘配合等提供了依据。     

特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)地震响应分析

为研究特高压换流站气体绝缘金属封闭输电线路的抗震性能,以某特高压换流站550 kV交流滤波器的进线气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)为研究对象,考虑不同类型支架对GIL外壳的约束作用、GIL内部三支柱绝缘子与GIL外壳不同类型连接以及GIL内部导体接头处的滑移等,建立由内导体、三支柱绝缘子、外壳以及支架组成的GIL精细...     

750kV特高压GIS隔离开关特快速暂态过电压（VFTO）的危害及预防

目前新疆电网主框架是由220kV,110kV高压线路构成,建设750kV特高压输电线路,一些本来在高压系统中并不重要,被怠略的特性在特高压系统中变得非常重要,气体绝缘金属封闭开关设备GIS的特快速暂态过电压(VFTO)就是其中一例。应尽早研究、预防。     

1 100 kV GIS避雷器的研究

文章提出了1100kVGIS避雷器主体结构、电阻片、均压结构、壳体及运行监测等方面的总体设计思路,结合国内外1100kV交流系统过电压与绝缘水平的研究成果,确定了1100kVGIS避雷器的性能参数,提出了经验判据、内部电场、热稳定性及材料等方面的要求,论述了实现这些性能参数的思路和途径。并依据所确定的参数给出了1100kVGIS避雷器的外形尺寸图。