特高压变电站 GIS设备SF６ 在线监测系统分析及应用

基于特高压变电站对 GIS电气设备在线监测的严格要求,就SF６ 压力在线监测使用现状及工作原理进行了分 析,指出SF６ 在线监测装置对变电运维工作的重要意义.但目前特高压变电站 GIS或 HGIS设备的 SF６ 在线 监测装置考虑不全面,未全部配置在线监测装置,为此提出了特高压变电站 HGIS加装 SF６ 在线监测装置的 改造方案,对加强SF６ 压力的实时监测、减轻特高压变电站运维人员工作量有一定帮助.     

一起交流1000kV GIS设备SF_6压力在线监测关联错误处理

通过一起交流特高压变电站1000 kV GIS设备SF_6压力在线监测关联错误的检查处理,介绍了特高压变电站SF_6压力在线监测系统的构成及原理,阐述了SF_6在线监测系统后台信号与现场SF_6压力监测表计对应错误的各种可能性,并找出问题所在,为类似问题的处理提供经验。     

提高变电站内SF_6湿度在线监测准确性的研究

为了在带电状态下监测GIS变电站设备内的SF_6湿度,目前电力行业的普遍做法是进行人工取样检测。部分变电站虽然实现了在线监测,但监测数据的准确性极低。文中涉及的技术是,对现有的在线监测装置进行改造,增加气体自动回充系统,使监测的气样具有代表性。该技术适用于变电站SF_6设备,文章对该技术的关键点进行了深入分析。     

关于传统HGIS及GIS设备二次监控回路存在的问题及思考

分析了由于大量使用在高压、超高压、特高压输电系统中HGIS、GIS设备的高度集约化,给交流量采集、监视、控制等二次回路和运维工作带来诸多不利影响,提出了关于传统变电站HGIS、GIS设备二次回路主要优化思路,统一逻辑设计,统一接线标准,尽可能减少由于不标准或多样化而产生故障隐患,提高变电站安全稳定运行水平。     

SF_6继电器温度补偿方式的现状分析与探讨

电力行业要求定期对充SF_6气体的断路器、互感器或气体绝缘金属封闭开关(GIS)内的SF_6气体密度进行人工巡检、抄表,人为因素较大,每个运维人员抄的数据也有偏差,一般的密度表有温度补偿装置,但目前的产品只针对设备额定压力值进行准确补偿,而对于其它压力值的温度补偿精确度较差。将电力设备内的SF_6气体密度、温度实时传送至监测后台,按照SF6气体温度、压力、密度之间的状态方程,在软件上对在线数值进行实时动态补偿。通过对该技术的关键点进行深入探讨,证明了其可行性、实用性。     

变电站GIS在线监测系统应用策略浅析

本文主要对在变电站建设过程中的GIS在线监测配置策略进行分析,提出合理有效的应用建议,为变电站及特高压站GIS设备能够安全可靠运行提供保障,也为后续高寒环境下建设特高压工程GIS在线监测应用策略提供一些参考。     

特高压变电站GIS局放在线监测技术提升措施及案例分析

交流特高压GIS设备对气室内局放具有较高的要求,特高频局放在线监测可以对GIS内部情况进行实时监控,但仍存在可靠性差、误报率高等问题。文中阐述了特高压变电站GIS局部放电在线监测技术应用现状和配置情况,对GIS局部放电在线监测系统应用中存在的问题进行了总结,并提出了相应的提升措施。结合某特高压变电站的在线监测应用情况,通过特高压GIS内部局部放电的具体案例,证实GIS局放在线监测系统对于某些GIS设备内部故障具有一定的预见性,在采取提升措施后,结合移动式带电检测技术,可有效发现和跟踪GIS局部放电故障,避免重大设备故障的发生。     

基于泄漏扩散数值模拟的GIS室内SF6检测与回收策略

SF_6因其优异的性能而广泛应用于电力工业,但SF_6气体泄漏故障时有发生,威胁着大气环境、电气设备及运维人员人身安全。文中以某GIS室内盆式绝缘子开裂导致的气体泄漏事故为例,基于计算流体力学模型,开展真型尺寸GIS室SF_6泄漏气体分布规律研究,掌握了GIS室内站SF_6泄漏扩散分布规律。研究发现:SF_6由开始外泄到均匀分布,会经历喷射、重力扩展、空气卷吸及被动扩散等4个阶段。进一步提出了SF_6泄漏气体的回收策略,在0.3 m水平面合理布置SF_6检测装置,能在10 s内快速高效检测到外泄气体;30 s内应将气体回收装置投入到气体泄漏区域开展工作,SF_6回收装置应重点布置在GIS的四个角落,GIS室中部区域也应合理增设回收装置。     

SF_6气体密度在线监测装置

采用传感器技术和数字电路开发出数字式SF_6气体密度在线监测装置,并接入变电站综合自动化系统进行远方、在线监测,解决了机械式密度继电器无法适应无人值班变电站对设备运行状态进行实时监测的问题,有利于断路器状态检修的开展和电网的安全稳定运行。     

一起500kVGIS隔离开关故障分析及处理

某1000 kV特高压变电站500 kV X线路跳闸,通过SF_6气体成分检测,确定故障位置为GIS隔离开关气室,对故障气室解体发现隔离开关盆子沿面闪络、表面有异物、动侧盆子有明显放电痕迹、FES动触头断裂,判定FES动触头断裂是产生异物、引发放电的根本原因,提出了相应的整改措施,为今后GIS类似故障查找、分析处理及运维保障提供参考。     

SF_6泄漏类缺陷无线监测与预警装置

针对常规变电站或发电厂中已发生过SF_6漏气缺陷的设备,研制SF_6泄漏类缺陷无线监测与预警装置,通过设置指定压力值、漏气速率两种报警方式,提前对SF_6设备的压力降低现象进行预警。同时,可向装置征询当时SF_6压力值,实时掌握SF_6设备压力,提高对已出现报警的设备"可控在控"能力。本文描述了装置原理与结构,重点包括装置的整体设计与制造工艺,元器件的技术参数与应用安全性等。通过制作针对不同SF_6设备的对接接头,实现在不同电压等级、不同类型SF_6设备上直接带压安装使用,安全可靠。     

SF6/N2混合气体在电弧作用下分解产物试验研究

SF_6/N_2混合气体具有良好的绝缘性能和一定的开合电流能力并且可以降低对局部电场畸变的敏感程度、解决SF_6气体的液化问题,可以大大减少SF_6气体的使用量和排放量,减小对环境的温室效应影响,对加强节能减排和实现低碳发展具有重要意义。近年来,国家电网公司为响应国家节能减排号召,组织开展了SF_6/N_2混合气体用于GIS母线、隔离和接地开关的工作,研究确定了SF_6/N_2混合气体GIS母线、隔离和接地开关采用统一的30%混合比(SF_6:N_2=30%:70%),多个厂家的产品通过了型式试验和新产品技术鉴定,并在变电站开展了工程试用。为了研究基于气体分解物检测的GIS设备运维方法,文中基于一台密封间隙模拟GIS设备故障电弧,开展SF_6/N_2混合气体在电弧作用下分解产物试验,研究分解产物的特征组分及其变化趋势。并与SF_6气体在相同条件下分解产物比较分析,提出SF_6/N_2混合气体GIS设备运维与SF_6设备的差异。对SF_6/N_2混合气体GIS隔离和接地开关在开合电流型式试验后的分解产物进行了检测分析,以此判断GIS隔离和接地开关在正常开合电流过程产生的分解产物情况。     

变压器油色谱在线监测装置运行故障分析

为研究变压器油色谱在线监测装置运行过程中出现故障的原因,结合某特高压变电站变压器油色谱在线监测装置在变压器油乙炔超标时未检出乙炔的情况,通过现场检查、试验检测等方式,判断气相色谱原理在线监测装置的故障原因为检测器问题、光声光谱原理在线监测装置的故障原因为乙炔传感器通信问题。通过试验还原验证了两种原理在线监测装置出现的故障现象,并建议后期通过优化制造工艺,为在线监测装置添加自检功能并完善故障告警清单。当在线监测装置出现异常情况时能及时响应,提醒运维人员对装置进行维护。     

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。     

特高压GIS设备气室快速检漏的方法和实践

总结了特高压变电站运维工作中GIS气体检漏经验,结合检漏工作中的问题和不足,进一步探讨和总结GIS设备检漏要点,对提高检漏速度有一定借鉴意义。     

基于气体流向的SF6充气装置的研制及应用

为解决以往变电站内GIS设备充气时,变电运行人员无法判断SF_6气体流向问题,研制了一套基于气体流向的SF_6充气装置。该装置在对GIS设备充气时,能显示管道内SF_6气体的流向并反映其具体流量,有效解决了SF_6气体充气时气体流向与流量的测定问题,降低了设备充气带来的设备及人身安全风险,提高了变电运行人员的工作效率。     

1100kV特高压交流变电站开关设备低温应对措施

随着特高压交流工程建设的不断开展,越来越多特高压变电站将建设在低温地区。由于特高压开关设备普遍采用SF_6气体绝缘,在低温地区使用会存在低温液化问题,降低设备运行稳定性,提升电网运行风险,需采取措施提高设备耐受低温能力。基于设备重要性的考虑,对于1 100 kV GIS,宜采用户内布置方式。对于户外使用的1 100 kV出线套管和分支母线可采用降低气压的方法降低气体液化温度。对于其他电压等级的GIS设备,可在设备外壳加装加热装置,按一定程序对设备气室加热,保证绝缘和灭弧介质SF_6的状态稳定。上述低温应对措施均通过了低温试验考核,试验结果将为后续低温特高压站的建设和运行提供指导。     

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。     

500kV变电站的HGIS和GIS设备接地电流测量结果分析

通过对直流500kV宜都换流站内的全封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备接地电流和交流500kV咸宁变电站内的复合组合电器(hybrid gas insulatedswitchgear,HGIS)设备接地电流的测量,找出了其中的一些规律,从咸宁变电站和宜都换流站测得的HGIS和GIS设备外壳接地电流的结果可以看出,其外壳接地电流均比设计值大,且其外壳接地电流受负荷的影响很小,通过优化接地装置可有效减小HGIS和GIS设备外壳接地电流。该项研究为特高压交直流示范工程接地装置的设计提供了依据。     

低环温下特高压GIS设备SF6气体状态管理系统研究

特高压GIS设备中大量采用纯净SF_6气体作为绝缘和灭弧介质。SF_6气体的温度、湿度、纯度及其分解产物是影响特高压GIS设备可靠性重要因素之一。随着特高压工程大规模建设,出现极低温站址,此环境下SF_6气体易液化和出现高概率内部放电故障,严重影响特高压电网安全稳定运行。为提高低环温下特高压GIS设备运行可靠性,文中基于不同媒介热平衡理论和一定工况下气体状态方程,并采用红外温度采集、微量气体微积分分析及电化学检测技术设计一种新型SF_6气体状态管理系统。同时介绍了系统功能、硬件结构和软件控制流程。通过现场应用,数据检测可靠、系统运行稳定,应用结果表明该新型SF_6气体状态管理系统可确保低环温下特高压GIS设备安全稳定运行。