一起气体绝缘组合电器事故原因分析及建议

针对一起GIS组合电器事故,运用常规与非常规化学、电气试验手段,对GIS SF6隔离开关气室中闪络故障前后气体成分及隔离开关气室内的材料进行排查试验,分析事故原因。指出事故是由隔离开关气室内的传动绝缘扭杆受力不均,引起绝缘扭杆损伤,最终导致隔离开关气室绝缘击穿。对此类典型故障进行详细的分析总结。     

GIS隔离开关气室电场模拟与绝缘故障分析

隔离开关广泛应用于气体绝缘开关设备(GIS)中,文中采用三维有限元电场分析软件,建立了GIS隔离开关气室的三维电场仿真模型,计算了GIS隔离开关气室内各部件的电场分布,研究了金属异物对隔离开关气室内部SF6间隙电场分布的影响规律,发现金属异物的存在引起隔离开关动触头屏蔽罩附近场强发生明显畸变,可能会导致GIS隔离开关气室绝缘故障。文中研究通过电场模拟手段,分析了金属异物对GIS隔离开关气室内部电场分布的影响,为今后GIS类似故障的处理分析提供借鉴与参考。     

限制GIS中隔离开关操作引起过电压的研究

根据GIS的结构特点,对一种带有并联电阻的隔离开关抑制VFTO的机理、作用进行了数值分析。通过研究可知, 由于隔离开关分合闸电阻有抑制VFTO的作用,GIS中所产生的VFTO的幅值不高,这对于GIS以及连接设备和二次控制装置的绝缘不会构成危害,但是GIS中的VFTO频率很高,对带有绕组的电气设备的绝缘水平,如变压器,会带来一定的影响。     

550 kV GIS隔离开关绝缘拉杆故障原因分析与应对措施

绝缘拉杆是气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulation Switchgear,GIS)隔离开关承接机构和本体高压电极的重要传动部件,其性能好坏直接决定了隔离开关的可靠性。针对一起550 kV GIS隔离开关绝缘拉杆典型绝缘故障,结合设备解体情况和绝缘结构特点,建立了550 kV GIS隔离开关三维有限元电场仿真计算模型,分析在正常情况、绝缘层间缺陷和存在异物工况下绝缘拉杆的电位和电场分布,确定绝缘拉杆本身质量缺陷是导致其绝缘被击穿的根本原因,最后提出了增加绝缘拉杆强光检测项目,加强绝缘拉杆生产、抽检质量管控和供应商管理等应对措施。     

基于ANSYS的GIS不停电扩建及检修隔离断口设计*

GIS不停电扩建及检修隔离断口绝缘性能是该用途隔离开关设计核心问题之一,其断口设计是否满足可靠电气隔离参数要求,对GIS不停电扩建及检修安全可靠性至关重要.以某型252 kV GIS为例,提出一种不停电扩建及检修隔离断口设计参数,以经验公式计算为初始设计依据,使用ANSYS有限元电场仿真计算的方法,对3种拟定结构进行分析比选,最终得到绝缘性能最优的断口结构.仿真结果表明,随隔离断口开距增大对绝缘性能影响呈饱和趋态,屏蔽结构的优化设计可改善电场分布,增强绝缘性能作用更为显著.根据仿真数据,可为GIS不停电扩建及检修隔离断口设计提供重要的数据支撑和优化方向.     

750kV GIS中隔离开关取消合分闸电阻可行性研究

文中以西安南750 kV GIS电站为工程背景,研究取消750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻的可行性。依据西安南750 kV GIS结构和电气接线选取了7种典型的运行方式,建立了ATP-EMTP仿真计算模型,分别对不同方式下隔离开关进行分合闸操作,研究分析各设备节点的电压幅值。对幅值较高的电压波形进行幅频分析,对过电压及VFTO进行绝缘配合校验。计算结果表明:取消隔离开关分合闸电阻后,不同接线方式下操作隔离开关时,进线套管、与被操作隔离开关相邻的断路器、与之连接在同一母线上且与之相邻的隔离开关上的过电压幅值较高,但均未超过设备的雷电耐受电压。因此可以得出结论:从绝缘配合的角度,750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻可以取消。     

新型1100 kV隔离开关的开发研制

隔离开关是GIS设备中的关键结构,特别是对于特高压电压等级,研制具有高性能及高可靠性的隔离开关是开发GIS过程中的重中之重。文中介绍了一种新型1 100 k V隔离开关的结构特点及性能参数,该隔离开关不带有分合闸电阻,整体结构体积小,重量轻,布置灵活。采用仿真分析软件对新型隔离开关的绝缘性能及操作时可能产生的VFTO进行计算,并与原有结构隔离开关的计算结果进行对比分析,计算结果表明:该新型隔离开关性能安全可靠,各项型式试验的顺利通过验证了新型隔离开关设计的合理性及计算结果的正确性。目前,该新型1 100 k V隔离开关已经成功应用于某特高压变电站工程中。     

GIS中隔离开关运动可靠性的装配质量控制措施

正隔离开关作为GIS中重要的设备元件,其可靠性直接影响电网运行稳定性。针对一种常见的GIS某型隔离开关传动系统的结构及机构驱动方式,分析了关乎某型隔离开关机械性能安全可靠性的装配要点,为某型隔离开关的可靠运行提供了坚实保障。气体绝缘金属封闭开关设备以其可靠性高、空间结构紧凑等优势,     

800kVGIS隔离开关快速暂态过电压原因及防护措施

根据某800kV GIS系统建立了GIS系统仿真模型,利用ATP-EMTP计算,分析隔离开关操作过程产生快速暂态过电压的原因,通过对快速暂态过电压作用下设备绝缘特性的分析,优化了GIS结构,避免因导电微粒造成GIS绝缘耐受水平降低,减少快速暂态过电压对GIS内部绝缘的损坏。     

550kV GIS隔离开关绝缘拉杆质量问题探讨

通过分析550 kV GIS隔离开关绝缘拉杆频发闪络事故的原因,认为GIS隔离开关绝缘拉杆装配前质量控制不严,装配过程操作不当,是造成事故的主要原因,并提出了相应的防范措施。     

印度420 kV GIS电站VFTO研究

400 kV电网是印度的骨干网架,420 kV GIS设备是保证其安全可靠运行的关键设备。当GIS中隔离开关操作时,其动、静触头间会发生多次重击穿,产生快速瞬态过电压(VFTO)。VFTO对GIS或变压器的绝缘性能可能造成破坏。结合印度420 kV GIS电站,对隔离开关操作引起的VFTO进行了数值仿真,计算结果表明该电站隔离开关操作引起的VFTO不会对GIS的绝缘性能造成破坏,为运行调度人员操作隔离开关提供了理论参考,同时也为后续420 kV变压器在VFTO作用下的绝缘可靠性分析提供了输入数据。     

550kV GIS电站VFTO研究

结合中国某550 kV GIS电站,对550 kV隔离开关操作引起的VFTO进行了数值仿真分析,计算结果表明该电站550 kV隔离开关操作引起的VFTO不会对550 kV GIS的绝缘性能造成破坏,为运行调度人员操作隔离开关提供了理论参考,同时也为后续550 kV变压器在VFTO作用下的绝缘可靠性分析提供了输入数据。     

一起110kV GIS设备相间短路故障原因分析

分析了一起110kV GIS设备发生接地故障原因。通过对故障相隔离开关气室进行解体检查,利用X光无损检测、玻璃化转变温度检测以及密度检测等手段对隔离开关B、C相间绝缘棒进行检查,分析认为现场安装过程中环境控制不良,导致灰尘杂质进入隔离开关气室内,是造成此次GIS绝缘故障的主要原因。针对此次GIS设备故障原因,提出了控制措施及建议。     

基于ANSYS的GIS隔离开关短路事故分析

笔者基于一起真实的GIS短路事故,对隔离开关动静触头不对中造成的屏蔽罩变形和弹簧断裂作了认真分析,并采用ANSYS软件对屏蔽罩变形情况进行了电场仿真计算。分析发现GIS内部绝缘强度对电场畸变非常敏感,任何外界因素改变GIS内部的电场均匀性,都会造成电场强度超过允许值,造成内部绝缘击穿。     

252 kV GIS隔离开关异物缺陷检测及仿真分析

针对252 kV GIS设备隔离开关超声波局部放电带电检测信号异常问题,确定GIS设备内部存在自由颗粒缺陷,建立隔离开关内部电场等效模型,依据设备内部金属材料特点研究不同类型异物颗粒受力情况,开展物理场模型下不同大小异物粒子轨迹仿真,分析隔离开关底部存在片状金属颗粒并进行解体检查验证。结果表明:超声波局放检测能有效检测设备内部异物缺陷,采用数学模型受力分析及物理场粒子轨迹仿真分析可确定设备内部异物颗粒的状况,分析确定的GIS隔离开关底部存在的毫米级铜质金属微粒与解体结果完全一致。     

一起GIS隔刀传动失效导致的绝缘故障及分析

GIS隔离开关分合闸操作一般是通过安装在边相或者中间相上的操作机构带动相间连杆运动来实现的,相间传动机构一旦发生异常,会影响到其它相隔离开关本体的分合闸操作,甚至引起GIS的绝缘故障。笔者结合一起GIS隔离开关因传动机构失效引起GIS绝缘故障的案例,分析故障的根本原因,并提出了解决措施,提高了该GIS及电网的安全运行水平,具有良好的应用价值。     

基于同步挤压变换和深度迁移学习的GIS隔离开关故障诊断

为实现气体绝缘组合电器(GIS)隔离开关机械故障的智能诊断,基于GIS隔离开关分合闸过程中的振动信号,提出了基于深度迁移学习的GIS隔离开关机械故障诊断方法。首先应用二阶同步挤压傅里叶变换(FSST2)获取GIS隔离开关振动信号的时频分布,然后基于深度迁移学习的思想构建预训练模型并进行优化,建立了GIS隔离开关机械故障智能诊断模型。对某GR角型GIS隔离开关正常和典型机械故障状态下的振动信号的分析结果表明,基于FSST2得到的GIS隔离开关振动信号时频表示具有较好的能量聚集性,所建立的GIS隔离开关机械故障智能诊断模型识别准确率高且模型复杂度低,可用于GIS隔离开关机械故障的高效诊断。     

一起500kV GIS隔离开关绝缘闪络的事故分析

介绍了一起500 kV GIS隔离开关气室绝缘闪络的事故分析过程。通过对隔离开关故障电流的分析、SF6气体成分的检测以及对故障气室的解体、SF6固体分解产物的电镜扫描,认为隔离开关均压环的装配工艺不良、紧固螺丝没有拧紧至应有的力矩,使得接触电阻增大、螺丝发热通流烧熔,是此次绝缘闪络事故发生的主要原因。通过对这起事故的分析研究,对今后GIS类似故障的处理分析提供借鉴与参考。     

GIS隔离开关用绝缘拉杆含异物及缺陷时的电场分析

GIS隔离开关中的绝缘拉杆作为连接高压带电部分与零电位部分的绝缘件,承受着很大的电压降。同时,由于在机构转动过程中,可能造成绝缘拉杆表面或内部损伤或出现因金属摩擦而产生的导电颗粒附着现象。这都将对绝缘拉杆的绝缘性能产生影响。因此,探索GIS隔离开关用绝缘拉杆的电场分布特点及异物缺陷的影响规律,将为GIS隔离开关的结构设计、生产检验等环节提供参考。文中结合550 kV隔离开关的设计方案和运行环境,采用三维有限元方法,对隔离开关结构进行了电场仿真计算。比较了绝缘拉杆上的不同缺陷或异物对电场分布的影响,并系统总结了不同因素对电场分布作用的相关性和规律。计算结果表明,表面附着金属颗粒所产生的电场畸变效果最为严重,而表面缺陷在接近低压端时有更高的放电风险。基于对计算结果的分析,文中对绝缘拉杆的制造与检验标准提出了合理的建议。     

1000 kV GIS变电所VFTO特性研究

为确保特高压输电工程的安全可靠,结合我国特高压输电试验示范工程计算分析了GIS和HGIS变电所的特快速瞬态过电压(VFTO)。研究表明,GIS变电所隔离开关开合短线时可能产生高达3p.u.左右的VFTO,对GIS本体绝缘和二次设备可能构成危害。研究了GIS隔离开关装并联分合闸电阻对限制VFTO的作用后,建议GIS变电所采用并联分合闸电阻(约500Ω),提出了并联分合闸电阻的相关参数的建议值;GIS变电所中的主变压器和GIS是经架空线相连接,在变压器上的VFTO不高;HGIS变电所中的VFTO不高,在允许范围内,其隔离开关可不装并联分合闸电阻。