限制特高压开关设备雷电冲击过冲的试验回路开发

随着特高压开关类产品的普及,雷电冲击试验中过冲偏大的问题,已成为国内外试验技术人员所关注的热点问题。虽然最新的IEC 60060-1:2010及GB/T 16927—2011标准放宽了对过冲的要求和限制,但是通过近几年特高压开关类产品的雷电冲击试验来看,过冲仍难以控制在10%以内。笔者通过建模仿真,设计开发了参数合理的过冲阻尼装置,并将其应用于雷电冲击试验回路中,有效地抑制了过冲,使得过冲从22%降至5%左右,满足了标准的要求,对实际试验具有一定指导意义。     

基于拉普拉斯变换下的雷电冲击波过冲仿真分析

随着输变电技术的发展,越来越多的新型电力设备应运而生。雷电冲击全波试验是检测电力设备绝缘性能的重要指标之一,对波前时间、半峰值时间和过冲都有明确要求。对于结构简单的设备,其参数和波形通过调配波前电阻和波尾电阻可满足需求,而内部结构复杂的电力设备会出现波前时间与过冲无法同时满足试验要求的情况,虽然国标中提出了优先满足过冲,但并未明确给出有效的处理方法。为此,通过简化试验回路,根据拉普拉斯变换推导出过冲计算公式,利用Pspice软件进行仿真分析,验证过冲为5%和10%情况下公式的准确性。根据该公式,分析不同等效电容和不同等效电感下的过冲,得到以下结论：测试时确保试验接线尽可能短或采用铜箔接线方式;保证冲击高压发生器本体电容充放电特性的情况下尽量选择较少的级数,级数的增加会增加等效电感,降低放电同步率;当波前时间和过冲均不满足条件时,可通过增大电阻和减小电容的方式进行调整。     

长距离GIL现场耐压试验研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)具有传输容量大、运行损耗小、安全可靠性高等优点,逐渐成为替代城市架空线路的优选方案。本文针对目前长距离GIL现场耐压试验方案研究的不足,提出单相整段加压方式和单相分段加压方式两种耐压试验方案。对于长度超过10 km的GIL建议采取分段加压方式进行耐压试验。     

特高压GIL现场交接试验标准研究

气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）近年来以其应用范围广泛、安全稳定、对环境友好、易于维护等显著优势而在国内外高电压行业中得到广泛应用。随着中国特高压工程的快速发展,其现场试验技术及相关标准规范的不完善性问题也逐渐显现。文中对特高压GIL现场交接试验的国内外相关标准进行了分析对比,指出中国电力行业标准、国际电工委员会（IEC）与美国电气电子工程师学会（IEEE）制定出台的3部规范在内容编排与具体试验规范要求中的异同,并对现今规范和标准中需要进一步完善之处给出了具体建议。     

1100kV GIL产品现场试验研究

1100kV气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)设备为世界范围内较先应用,目前尚无完善的现场交接试验方案,为解决这一现状,对制约1100kV GIL现场交接试验的项目进行了分析研究。通过创新现场主电阻和气体密度测量方法,将常规电阻测试中的正极或负极电流测试线用1100kV GIL外壳代替,并设计专门的电阻测量结构,解决了现场测试线长度不足的难题;通过制作专门的硬质检漏工装,解决了现场检漏气体定量不准确的问题。该方案的实施,解决了困扰1100kV GIL现场交接试验的困难。     

特高压GIL现场耐压试验技术

根据国家电网公司的规划,1000 k V"淮南—南京—上海"特高压交流输电线路苏通气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)管廊工程将采用6 km长,1100 k V GIL设备,文中梳理了特高压GIL现场耐压试验的必要性及有效性,分析了GIL常见故障类型,针对GIL设备中常见的自由金属颗粒和尖刺缺陷进行了电场仿真,并对GIL的冲击耐压进行了过电压仿真,最后对特高压GIL的现场耐压试验提出了建议。     

关于脉冲过冲测量与示波器过冲测量的一种分析法

一、引言关于脉冲过冲测量与示波器过冲测量一直是人们关注的问题。为了准确测量过冲和定量分析,人们曾将过冲简化为三角形和半正弦形。但实际上,过冲总是呈衰减振荡形的。本文将分析脉冲过冲与示波器过冲都呈衰减振荡的情况。二、系统的象函数与简化条件用示波器测量脉冲或用测量脉冲去测试示波器的系统均可用图1来等效。u_i(t)为被测脉冲或测量脉冲,g(t)为示波器的阶跃响应,     

变电站雷电侵入过电压计算图形软件开发应用

针对雷电直击输电线路引起的变电站侵入波过电压问题,在贝杰龙法的基础上基于.NET平台采用面向对象的C#编程语言,开发了一套Windows系统下的变电站侵入波过电压计算图形软件,并通过通用计算程序EMTP验证了该软件的正确性。该软件具有参数输入、过电压计算和结果输出管理等功能,利用该软件对某500 kV GIS变电站侵入波过电压计算,根据各电气设备上的过电压数值研究变电站防雷保护方案。结果表明,该软件具有数据处理高效、方便数值建模等特点。     

通用示波器过冲响应的研究

本文运用拉普拉斯变换从理论上分析了脉冲过冲、示波器过冲与示波器显示波形的过冲的关系。并得出了很有意义的公式。这些公式可望成为脉冲过冲与示波器过冲的计量标准。     

高压交流GIL的设计与应用

高压交流气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal enclosed transmission line,GIL)作为一种新型输电技术而应用。文中介绍了工程应用中几种方案及工程安装运维技术,重点阐述高压交流GIL在工程设计中电磁场计算、温升计算、壳体强度计算、导体载流量计算等理论分析,为工程设计提供浅薄的理论依据。     

特高压交流GIL出厂试验技术综述

针对特高压气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在苏通GIL综合管廊工程中的应用,介绍特高压GIL的结构特点,分析特高压GIL的主要技术参数、型式试验及出厂试验性能要求,提出一种可以有效提升特高压GIL气体密封试验效率的局部扣罩动态真空正压氦检漏法。此外,介绍一种四工位绝缘试验倒换工装及一种满足特高压GIL标准雷电冲击耐受电压试验要求的SF₆气体绝缘罐式冲击电压发生器,配合SF₆气体绝缘罐式变压器,特高压GIL出厂绝缘试验时间减少到传统方式的1/4,为GIL的大规模应用提供参考。     

碳纤维复合材料雷电注入试验研究

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)因为其优异的结构性能而被广泛应用于航空领域。但CFRP材料的电导率显著低于传统金属材料,更易在雷电冲击作用下受到损伤。因而,为满足飞机在雷电环境下的防护设计要求,需要开展试验来测试碳纤维复合材料的损伤特性。采用组合模拟雷电流分量A、B和C*,对复合材料试验件采用火焰喷涂铝和敷设铜网两种防护方式,然后对试验件进行雷电直接注入试验研究,试验后通过采用超声扫描得到试验件的损伤情况,并进行对比分析。试验结果表明采用火焰喷涂铝防护方式的复合材料层合板损伤面积均值为13 680 mm~2,小于采用敷设铜网防护方式的雷电损伤面积均值17 958 mm~2。两者损伤深度占总厚度比为2/5~3/5,试验件没有被击穿。     

碳纤维复合材料雷电损伤试验研究

选取不同防护措施的飞机机身复合材料蒙皮的试验件,采用标准组合雷电流A+B+C*分量对试验件进行雷电流注入试验,试验后采用超声扫描得到试验件的损伤面积及损伤深度,对比火焰喷涂铝防护方式和编织铜网防护方式试验件的雷电流防护能力,并分析了复合材料层合板表面电阻对其雷电损伤的影响。试验结果表明:火焰喷涂铝防护比铜网防护的碳纤维复合材料层合板有更好的雷电防护能力,碳纤维复合材料层合板表面电阻大小与雷电损伤面积存在正相关性。     

飞机雷电防护试验与波形

简述大气电气环境对飞机的危害及飞机雷电防护的要求 ,介绍了飞机雷电防护试验与波形以及我国的飞机雷电防护试验研究概况     

特高压交流GIL出厂试验技术综述

针对特高压气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在苏通GIL综合管廊工程中的应用,介绍特高压GIL的结构特点,分析特高压GIL的主要技术参数、型式试验及出厂试验性能要求,提出一种可以有效提升特高压GIL气体密封试验效率的局部扣罩动态真空正压氦检漏法。此外,介绍一种四工位绝缘试验倒换工装及一种满足特高压GIL标准雷电冲击耐受电压试验要求的SF₆气体绝缘罐式冲击电压发生器,配合SF₆气体绝缘罐式变压器,特高压GIL出厂绝缘试验时间减少到传统方式的1/4,为GIL的大规模应用提供参考。     

252kV GIL固定支撑结构优化及试验研究

固定支撑作为刚性气体绝缘输电线路(GIL)柔性补偿段的分割界线且具有克服盲板力的特性,极大地影响GIL运行的安全性及可靠性.利用Workbench软件对固定支撑进行力学分析,寻找薄弱环节,并进行结构优化,从而获得满足需求的支撑结构.经过对该固定支撑及GIL壳体进行试生产、组装并进行力学试验,结果表明,该固定支撑结构及加工工艺能够满足工程需要,为长距离GIL固定支撑设计提供了参考依据.     

架空配电线路雷电感应过电压计算研究

为了研究雷电感应过电压特性,指导架空配电线路雷电防护,分析了现有雷电感应过电压计算方法的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法分为雷电电磁脉冲计算和雷电电磁脉冲激励下的多导体瞬态响应计算2个步骤,考虑了大地损耗对雷电电磁脉冲和多导体传输线瞬态过程的影响以及线路带有分支和集中参数元件的实际情况。通过与火箭引雷感应过电压实测波形的对比验证了计算方法的有效性。利用该文的计算方法对雷电感应过电压进行了计算分析,其基本特征表现为:雷电感应过电压为短尾波,在导线上距离落雷点最近处最大,并延导线逐渐衰减;大地损耗越大,最大雷电感应过电压值越大,但沿线衰减越快;雷电感应过电压的最大幅值受雷电回击速度的影响较小,受线路分支影响明显,同时与线路高度、线路与落雷点间距离为非线性关系。     

雷电屏蔽模拟理论与试验技术的研究

基于长间隙放电与雷击放电物理的相似性,提出了雷击模拟的相似性理论和试验技术。将采用该模拟试验技术得到的典型目的物的击距系数与运行经验进行了比较,证明该模拟试验方法是可信的。     

特高压交流GIL输电技术研究及应用

气体绝缘输电线路(gas-insulated transmission line,GIL)具有传输容量大、运行可靠性高、环境友好的特点,国内外尚无特高压GIL成熟产品和应用案例,亟需开展其关键技术和工程应用研究。针对特高压GIL工程应用开展了绝缘设计、通流能力和SF6/N2混合气体方案研究,提出了间隙和绝缘子设计场强控制原则,对特高压GIL关键绝缘件(三支柱绝缘子)的电场分布做了仿真计算;提出了导电杆电联结触头结构,校核了GIL通流温升性能;针对日益提升的环保要求,分析了SF6/N2混合气体绝缘特性、混合比要求、气压和设计场强,并对SF6替代的环保气体应用进行了展望。根据上述技术分析,给出了特高压GIL标准单元典型结构和主要技术参数,分析了绝缘件、微粒陷阱和外壳等关键组部件特点。依托淮南—南京—上海特高压交流输电工程,在特高压变电站开展了特高压GIL替代气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)母线应用,并在南京、苏州、泰州特高压变电站实现了特高压GIL产品的工程示范应用。总体上,国内已掌握特高压交流GIL关键技术,为苏通GIL综合管廊工程的特高压GIL过江应用提供了较好的技术基础。