特高压气体绝缘组合开关设备现场冲击耐压试验及局部放电测量

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压试验的发生器形式、参数及现场试验流程进行了介绍,对比了内置式和外置式2种特高频局部放电测量方式得到的测量结果的差异。结果表明,外置传感器受到的干扰较大而内置传感器则不受外部干扰。适当减小限流电阻可提高电压的产生效率。此外,模块化冲击电压发生器配合振荡型冲击电压波形可以实现较高的产生效率和现场组装速度。利用内置式特高频传感器可以有效屏蔽发生器球隙放电的干扰,实现现场雷电冲击耐压试验时GIS内部局部放电的检测。     

冲击电压下SF_6气体绝缘典型缺陷局部放电特性研究

随着电网电压等级的不断提高,对于高电压等级设备现场只做工频耐压试验已不能满足电网安全需要,针对此情况,IEC推荐采用振荡型雷电波和振荡型操作波作为现场冲击耐压试验用波形,此外,为了对设备的整体绝缘强度进行合理判断,该标准还建议现场做冲击耐压试验的基础上同时进行局部放电检测。为了对比研究振荡型冲击与双指数冲击对绝缘作用的差异,文中首先建立了产生波形符合IEC 60060-3—2006标准要求的振荡冲击发生器及相应的局部放电检测系统,在此基础上,对比研究了GIS中典型缺陷在双指数冲击电压和振荡冲击电压下的放电特性。结果表明,振荡冲击能多次激发缺陷发生放电,更容易暴露出金属突起物缺陷。研究结果为现场实现冲击下局部放电检测奠定了试验基础。     

基于特高频法的雷电冲击电压下实体GIS导杆尖刺缺陷局部放电检测和分析

为保证气体绝缘组合电器(GIS)的安全运行,在现场开展冲击耐压试验越来越重要,振荡型冲击电压产生效率高,适合现场耐压试验使用。在开展冲击耐压试验的同时测量局部放电,可以更加全面掌握GIS的绝缘状态。导杆尖刺是GIS中比较典型的内部绝缘缺陷之一。为研究GIS导杆尖刺在雷电冲击电压下的局部放电特性,在实体330 kVGIS导杆上布置一尖刺缺陷,施加标准和振荡型雷电冲击电压波形,通过内、外置特高频传感器有效检测了局部放电信号,对比分析了标准和振荡型雷电冲击下的局部放电特性。结果表明利用多个特高频传感器可以有效检测冲击电压的局部放电信号;振荡型冲击电压下,放电信号既出现在电压波峰处,也出现在电压波谷处,而标准雷电,冲击电压下,放电只出现在电压的波峰附近;相比于标准雷电冲击电压,振荡型雷电冲击电压下的放电数较多而放电起始电压较低。     

振荡型冲击电压下GIS绝缘气隙模型的局部放电研究

为更加全面地对GIS设备进行现场试验检测,根据相关规程规定,GIS设备现场交接试验中应增加冲击电压试验.设计了符合IEC 60060-3规定的振荡型冲击电压发生器,制作了不同尺寸的绝缘气隙缺陷模型,并搭建了冲击电压下局部放电脉冲测量系统,研究了冲击电压下尤其是振荡型冲击电压下GIS绝缘气隙缺陷的局部放电特性,比较了不同电压类型下缺陷的局部放电所表现出的不同特征,分析了冲击电压下气隙缺陷局部放电机理与过程.对振荡型冲击电压在较高等级的GIS现场耐压试验中的运用有一定的指导意义.     

变压器感应式振荡型操作冲击试验及局部放电测量技术

IEC 60060-3标准推荐的振荡型冲击电压波形具有易于调波、产生效率高的特点。针对变压器感应式振荡型操作冲击试验技术进行研究,论述了变压器感应式振荡型操作冲击电压的产生原理,对其参数计算方法进行了研究;并提出了在变压器进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电检测的方法。仿真和试验结果表明,采用所提出的方法可以使用低电压设备产生符合IEC 60060-3标准的高幅值振荡型操作冲击电压波形,便于开展变压器现场操作冲击耐压试验;在变压器进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电检测具有可行性。     

振荡型冲击电压下SF_6气体中绝缘子沿面放电特性研究

振荡型冲击试验是近几年在高电压等级GIS现场耐压中广泛开展的试验项目。为了将这项单纯的"检验性"试验发展成为一项具备"诊断性"的综合试验,笔者首先建立了产生波形符合IEC 60060-3—2006标准要求的振荡冲击发生器及相应的局部放电检测系统,在此基础上,研究了GIS中常见的绝缘子沿面闪络缺陷在振荡冲击电压下的放电特性;总结了典型放电脉冲特征;分析了最大放电幅值、放电次数随外施电压的变化规律;讨论了放电发展过程。结果表明,振荡型冲击由于振荡特性有利于增加沿面放电次数,故而能更好地暴露出GIS内部隐患;最大放电幅值和放电次数均随外加电压的增加而显著增大。研究结果为现场开展振荡冲击下局部放电检测提供了试验基础。     

变压器振荡型操作冲击试验影响因素的仿真分析

采用感应式振荡型操作冲击电压对变压器进行现场冲击耐压试验具有效率高、易于调波、试验设备体积小等优点。为了研究影响变压器振荡型操作冲击试验的因素,建立了变压器振荡操作冲击耐压试验的仿真电路,并以一台110 kV变压器为例,针对发生器球隙导通电阻、变压器励磁电感饱对变压器高压侧波形的影响进行了仿真分析。研究结果表明冲击电压发生器球隙导通电阻会导致波形的波尾时间变短,而变压器励磁电感的饱和不会对振荡型冲击电压的波形产生影响,不会导致波形的畸变。文中的研究结果为现场开展变压器振荡型操作冲击耐压试验提供了理论指导。     

750 kV GIS设备振荡型冲击耐压试验及仿真研究

现场冲击耐压试验对于保障GIS设备的安全稳定运行意义重大。在现场通常采用振荡型冲击电压来考核GIS设备的绝缘性能,依托某750 kV变电站,利用数值仿真软件ATP-EMTP对800 kV超高压GIS设备在振荡型雷电冲击波作用下的电压波形和冲击电压发生器参数进行了仿真计算,结合仿真计算结果,在现场对800 kV GIS设备的某一间隔进行了冲击耐压试验以检验设备的绝缘性能,分别进行了50%正负极性额定电压(±840 kV)下的冲击试验,75%正负极性额定电压(±1 260 kV)下的冲击试验,100%正负极性额定电压(±1 680 kV)下的冲击试验,并根据波形要求进行调波。结果表明,仿真计算对现场试验具有重要的指导作用,在现场按照仿真计算得到的冲击电压发生器参数进行设定所得到的试验波形与仿真波形一致。在50%、75%、100%电压作用下设备未发现放电、击穿等现象,设备绝缘性能良好。     

紧凑型配网设备振荡冲击耐压试验系统的设计研究

传统的集成式车载冲击电压发生装置多采用双指数冲击电压波形,体积和重量都非常庞大,难以直接用于数量众多的配网设备的现场试验,而振荡型冲击电压波形由于具有产生效率高、调波简单的优点,适用于配网设备的现场冲击耐压试验。为此,研制了紧凑型配网设备振荡雷电冲击耐压试验系统,系统硬件部分采用模块化设计,具有体积小、重量轻和现场使用方便的优势。软件部分采用平板电脑控制,操作简单方便,具有信号采集、处理和一键生成试验报告等功能,能够实现对现场冲击耐压试验过程的在线可视化显示。并针对研制的配网设备振荡冲击耐压试验系统进行了相关性能测试试验,测试结果均满足要求。系统可以产生满足配网设备现场试验的振荡雷电冲击电压波形,能够有效的解决配网设备现场冲击耐压试验困难的问题。     

振荡型操作冲击电压下SF_6气体中极不均匀电场局部放电特性

在对设备进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电测量可更加准确地进行设备绝缘状态的判断。对SF_6气体中极不均匀电场在振荡型操作冲击电压下的局部放电特性进行了研究,搭建了振荡型冲击电压发生系统,产生了符合IEC 60060-3标准的振荡型操作冲击电压。基于特高频法和脉冲电流法建立了冲击电压下局部放电测量系统,构建了尖板电极模型模拟SF_6气体中的极不均匀电场,分析了放电时延、放电幅值、放电数目和放电相位随外施电压的变化规律。结果表明:局部放电集中在外施电压各波峰附近,会在多个振荡周期发生局部放电,但第一振荡周期首次放电电压最低、激发放电的能力最强;随着外加电压的增加,局部放电相位分布宽度、放电幅值和次数均随之增加。