溪洛渡GIS断路器断口并联电容介损测试方法研究

目前,当GIS断路器单台停电时,由于其两侧相邻的断路器或母线带电运行,该断路器断口并联电容的整体介损tanδ是无法测量的。文中分析了单台断路器停电时断路器断口并联电容整体介损测量的难点,提出了"先接后断"防止高电压、确保安全的方法和采用"形成中性点"消除耦合高压和强电场干扰的技术措施。经试验验证,说明此方法安全可行、实用便捷,具有推广价值。     

断路器均压电容引起的铁磁谐振分析

在大电流接地系统中，由于电源中性点直接接地，电网内各点电位被固定，所以当电网内发生断线、非同期操作、非全相运行等故障时，电网内的电源中性点电位不会发生位移，即电网中不存在产生铁磁谐振过电压的条件。但是，由于少油断路器断口均压电容的出现，当断路器工作在分闸状态时，断路器的断口均压电容、母线电容、电压互感器之间就可能满足铁磁谐振条件，产生铁磁谐振过电压。据有关资料介绍，在全国电力系统范围内，110kV电网中已发生过多次由于少油断路器的断口均压电容、母线电容、电磁式电压互感器产生的铁磁谐振过电压，并引起电…     

800kV罐式断路器平移检修及试验技术研究

由于特高压换流站交流滤波器组设备普遍采用"田"字型布置方式,设备布置空间紧凑,当交流滤波器断路器检修或更换时,必须陪停相应滤波器大组母线,因而严重掣肘换流站的电力外送能力.针对以上问题,研究制作了大型断路器多维移动平台,设计了自立式交流高压测量装置,并在特高压换流变电站750 kV滤波器场应用验证,实现了在不陪停滤波器...     

乌东德混合直流工程的高压交流断路器要求

±800 kV乌东德特高压多端混合直流输电工程是重大电力行业科技示范项目。其中,送端昆北站汇集了龙开口、鲁地拉等水电站,电站与换流站之间输电线路长,换流站运行压力大,因而对其高压交流断流器的参数要求提出了挑战,依据工程具体实际来制定断路器的技术参数显得十分重要。以乌东德电站送电广东、广西(昆柳龙)直流输电工程为依托,对昆北站中使用的交流断路器工作条件进行了研究。以交流系统及换流站相关数据为依据,如交流系统短路电流,换流变参数,交流滤波器和并联电容器小组、大组参数等。首先给出了昆北换流站的交流换流器分布概况、数量与说明。然后提出了选相合闸的作用和配合逻辑。为了得到交流滤波器和并联电容器大组/小组断路器和换流变断路器的特殊要求数据,通过理论分析和计算得到了额定单个和背靠背电容器组开断电流的大小。实验仿真软件选取PSCAD/EMTDC,模型是由HVDC换流器、换流变、交流滤波器及并联电容器组、交流母线避雷器组成的三相系统,模拟单组断路器的开断、切小组断路器降低交流母线FFOV以及孤岛运行模式等情况下的最大TRV值。从而确定了昆北换流站高压交流断路器的选型要求:(1)交流滤波器小组断路器和换流变断路器应安装选相合闸装置,以减小断路器合闸涌流;(2)交流滤波器和并联电容器大组/小组断路器必须满足工程实际的特殊要求,电容器组涌流峰值/涌流频率计算值,考虑选相合闸装置1 ms误差,昆北站为4.9 k A/2 401 Hz;(3)交流系统并联网运行时,交流滤波器大组和小组断路器的最大TRV计算结果为:昆北站交流滤波器小组断路器1 319 kV,故障工况及策略为双极运行时,发生单相接地故障,接地故障后100 ms切除线路,1 s后重合闸失败,切除故障线路,同时闭锁双极,再延迟100 ms切除小组滤波器;(4)昆北站交流断路器型式:孤岛方式最苛刻工况下采用分时切小组交流滤波器策略,A、B及C型ACF小组断路器耐受TRV能力需分别满足1 387 kV、1 430 kV及1 367 kV以上,大组ACF断路器耐受TRV能力需满足1 230 kV及以上;当在各型滤波器主电容侧安装避雷器后,A、B及C型ACF小组断路器的TRV分别为1 205 kV、1 122 kV、1 201 kV,大组、小组ACF断路器均选择双断口断路器,其TRV耐受能力为1 470 kV及以上。本案例可为特高压多段混合直流输电的高压交流断路器的选型提供参考。     

500 kV交流滤波器断路器均压电容器径向击穿仿真分析

为查明某换流站交流滤波器断路器均压电容器径向击穿的故障原因,利用ATP/EMTP对换流站第四大组交流滤波器进行建模,同时考虑均压电容器电容分布及外部污秽的影响,计算故障均压电容器绝缘筒内外壁电位差、故障点与断路器静触头电位差。仿真结果表明:均压电容器壁厚不足和外部污秽是导致径向击穿的根本原因。最后,采用三维有限元法仿真计算均压电容器内外电场分布,提出增加均压电容器壁厚或改用瓷外套均压电容器的整改方案。     

断路器结构参数对GIS中特快速暂态过电压波形的影响

550 kV及以上电压等级的气体绝缘变电站(GIS)系统中一般采用双断口断路器,并装有均压电容.本文着重分析断路器均压电容、空载母线、接地开关状态等对GIS系统中特快速暂态过电压(VFTO)波形的影响.首先建立了考虑断路器结构的简化GIS分析模型,推导了系统中节点电压的频域解析解答,然后分析了断路器结构参数和接地开关状态对VFTO的影响.结果表明,随着断路器均压电容、对地电容变大以及断路器到隔离开关母线长度的增加,系统中VFTO主要频率变小,但各频率分量的幅值在不同节点处有不同的变化规律;空载母线末端VFTO幅值呈减小趋势,上升沿变平缓,变压器线圈处幅值变化比较小,上升沿陡度变化不大,但上升时间增大;接地开关断开时,断路器断口间电压较小,但断口对地可能产生过电压;接地开关闭合时,断口间和断口对地可能出现谐振过电压,在设计时应予以避免.     

交流滤波场断路器用均压电容器故障分析

交流滤波场对直交流转化过程中产生的谐波进行了抑制,是超高压直流工程中的重要部分。某±500 kV换流站发现多起交流滤波场的断路器均压电容故障,对功率输送产生了较大的影响。通过原因查找及试验测试,认为交流滤波场断路器的工况严苛,供货批次中出现的概率性劣品在内部压力骤然增大时发生击穿、炸裂,导致硅胶绝缘套穿孔、喷油。并对此故障提出了改进措施,以保障交流滤波场的正常运行,保证超高压直流输电的整体质量达标。     

换流站交流滤波器电容器不平衡电流调整新方法

换流站广泛采用交流滤波器来滤除谐波和补偿无功。当运行中的交流滤波器组出现不平衡电流超标,需要调整交流滤波器组组合方案时,按传统的调整方法,检修工作量大,不确定性高。结合某换流站运行检修实际,提出一种交流滤波器组不平衡电流调整策略。采用该方法可有效避免不平衡CT电容和高压母线电磁感应对调整结果的影响。现场试验的结果也验证新方法理论思路正确,达到了提高工作效率的目的。     

一起因操作引起铁磁谐振的变电站主变跳闸事故

目前，我国电力网的母线电压互感器绝大部分是电磁感应型的，等效电路为可变电感与一中值电阻串联。主变压器的电感和电阻是固定值。110kV以上的油断路器都带有均压电容。母线对地自然形成一电容，母线对地电容与母线电压互感器并联。断路器均压电容与电压互感器的联接与设备的运行方式有关，他们串、并联后可能导致母线系统发生铁磁谐振。发生过电压损坏设备，造成电网停电事故。     

断路器断口均压电容测试方法分析与比较

断路器均压电容器对改善断路器断口间电压分布起着重要作用,进行断路器端口均压电容的预防性试验是掌握其运行状况的可靠方式。笔者对某变电站500 k V瓷柱式断路器断口均压电容进行了不同接线方式测量时电容量的影响因素分析,以及通过对出厂试验数据、交接试验数据以及预防性试验数据及试验工况的比对,分析不同测试工况下断路器断口均压电容测试影响因素及影响程度。在对断路器断口整体电容测试采用反接线测量时,电容值增量约在110 p F左右;采用正接线测量时,电容值增量约在40 p F左右;为便于运行后电容值的监视,宜采用正接线测量。     

由开关均压电容引起的过电压分析及预防措施

由开关均压电容引起的过电压分析及预防措施荆州电分局李波目前，在１１０～２２０ｋＶ中性点直接接地系统中运行的断路器，大多带有均压电容。在倒闸操作中，断口均压电容与母线对地电容及电磁式电压互感器（以下简称ＰＴ）之间的串联铁磁谐振时有发生，从而产生幅值较高...     

1100kV交流滤波器组断路器成功研制

<正>日前,锡盟—泰州±800kV特高压直流工程泰州换流站交流场建成投运。1100kV交流滤波器组断路器一次带电成功,性能优异、运行可靠,实现重大技术突破,是我国高压开关领域取得的又一重要创新成果。锡盟—泰州工程是世界上首个分层接入500kV及1000kV交流电网的特高压直流工程,输送容量高达1000万kW,需大量使用特高压交流断     

110—220kV基频铁磁谐振过电压研究

为分析断路器的均压电容与母线上的电磁式电压互感器发生铁磁谐振时对互感器安全运行的影响,将描述函数法应用到基频铁磁谐振过电压计算上,提出了互感器的描述函数,分析了母线电容量C_m、回路电阻R对谐振时互感器上的电压、电流幅值的影响,提供了产生谐振C_m、R临界值的计算方法。     

支柱绝缘子对交流滤波器断路器电场分布的影响研究

交流滤波器断路器是特高压直流输电系统交流滤波器场的重要组成部分,是系统无功功率变化时保证交流滤波器可靠频繁投切的重要电气设备.近年来,±800kV换流站内屡次出现交流滤波器断路器在投切过程中发生击穿及爆裂的现象,严重威胁着直流输电系统的安全稳定运行.为分析其原因,本文基于PSCAD/EMTDC搭建某±800kV直流输电系统及交流滤波器断路器电磁暂态仿真模型,结合在运交流滤波器断路器的外绝缘分布特征,仿真分析交流滤波器断路器双断口电压特征;根据交流滤波器断路器灭弧室的内部结构和参数,搭建了Ansys有限元仿真模型,仿真计算了灭弧室内电场强度分布.     

一起由铁磁谐振引起的变电站事故

目前,我国电力网的母线电压互感器绝大部分是电磁感应型的,等效电路为可变电感与一中值电阻串联。110 kV以上的断路器大部分都带有均压电容。母线对地自然形成一电容,母线对地电容与母线电压互感器并联。断路器均压电容与电压互感器的联接与设备的运行方式有关,它们串、并联后可能导致母线系统发生铁磁谐振。过电压将损坏设备,造成电网事故。1 某变电站的事故过程 某变电站有150 MVA的三圈变压器2台,220 kV出线3回,110 kV出线9回,110 kV电气主接线为双母线。图1 某变电站110kV线路启动前的运行方式 1997年某日,该站的2…     

泰州换流站1100kV交流滤波器组断路器一次带电成功——我国特高压交流开关技术取得突破

<正>日前,锡盟—泰州±800kV特高压直流工程泰州换流站交流场建成投运。1100kV交流滤波器组断路器一次带电成功,性能优异、运行可靠,实现重大技术突破,是我国高压开关领域取得的又一重要创新成果。锡盟—泰州工程是世界上首个分层接入500kV及1000kV交流电网的特高压直流工程,输送容量高达1000万kW,需大量使用特高压交流断路器用于滤波器组投切,容性电流开断要求苛刻,恢复电压高达2900kV,特别是要承受每年近1000次的频繁投切操作考验,对电寿命要求极高,国内外没有先例。     

一起500 kV交流母线送电失败故障原因分析及处理

针对一起500 kV交流母线送电失败故障,通过建立母线耦合电压计算模型,分析了500 kV断路器均压电容器对多串3/2接线送电操作的影响,计算得到了500 kV断路器热备用状态下均压电容器对母线的耦合电压及增长规律,为现场故障处理提供了有效的指导。为避免类似故障再次发生,从设计、运行操作方面提出了有效的防护措施。     

四断口小组滤波器断路器均压措施研究

文中以瓷柱式四断口滤波器断路器电压分布特性展开研究,建立了四断口断路器动态模型和暂态恢复电压仿真电路模型。基于Ansys仿真软件,计算了断口等效电容参数和杂散电容,通过四断口断路器等值电路分析了不同均压措施(电容、电阻、阻容串联、阻容并联)下各断口分压情况。根据静态分压计算结果选择合适的均压电容值和均压电阻值。在动态均压下,由于弧后电阻影响各断口等效参数,通过仿真得出阻容并联对多断口断路器电压分布特性的总体影响规律,提炼出并联阻容优化配置方案。在48 kV四断口断路器下进行不同均压措施下的断口电压分布试验,验证了阻容并联均压措施对动态均压的有效性。     

灵州换流站交流滤波器跳闸导致直流功率回降原因分析

交流滤波器、断路器及控制保护设备作为换流站的主要设备,其运行状态直接影响到直流系统的安全运行,为了提高交流滤波器、断路器的可靠性,文章对某换流站交流滤波器、断路器的故障原因进行了分析。通过对断路器气体成分分析、故障波形分析、常规试验数据分析和解体检查等方法,判断断路器内部绝缘筒、合闸电阻存在质量缺陷,伴随着系统运行中交流滤波器频繁投切使断路器主断口绝缘水平不断下降产生闪络放电故障,又由于BP11/13交流滤波器电容器塔支柱绝缘子存在设计缺陷,断路器故障同时产生过电压造成多组BP11/13交流滤波器跳闸,造成绝对最小滤波器不满足导致直流功率回降。最后,针对故障原因提出对应的处理措施,消除了直流系统运行中的隐患。     

一起750kV交流滤波器断路器合闸电阻故障案例分析

2022年2月16日,某换流站无功控制逻辑自动投入7624小组交流滤波器过程中,第二大组交流滤波器母线差动保护及7624交流滤波器差动速断保护A/B套动作,经现场检查故障原因为断路器内部合闸电阻击穿并最终发展为接地故障。首先,详细说明了合闸电阻原理及投入期间正常波形,结合故障录波,对此次故障原因进行分析定位。然后,根据故障断路器解体情况,对本次故障发展过程进行深入分析,进一步对分析结果进行验证。最后,针对带合闸电阻的交流滤波器断路器投切控制进行了PSCAD仿真,分析了详细投切过程,阐明了过程中电流等电气量变化特点,提出了根本处理措施及跟踪分析方法,为带合闸电阻的交流滤波器断路器故障机理研究及运行维护提供参考和借鉴。