局放重症监测技术在特高压电抗器内部缺陷检测中的应用

针对两起特高压电抗器油色谱中C₂H₂含量异常升高的案例,采用局放重症监测装置进行长时监测并成功判断出缺陷类型。案例1重症监测结果显示,电抗器内部存在悬浮电位及微弱绝缘类缺陷导致的局部放电,造成C₂H₂含量快速增长。案例2重症监测结果表明,电抗器内部间歇性局放信号为靠近高抗北侧的外部干扰信号,内部无明显放电信号,经铁心夹件接地电流测试,内部缺陷类型为磁路多点接地造成的高温过热产气,色谱增长与局部放电无关。返厂解体发现：案例1电抗器器身1上夹件所连地屏等电位铜带存在断裂放电痕迹以及绝缘纸板破损现象;案例2电抗器器身1上铁轭和上部器身磁屏蔽搭接,接触面存在明显烧蚀,而内部无明显放电痕迹,排除了内部发生放电的可能。解体结果均与局放重症监测的分析结论相吻合,验证了局放重症监测方法在电力设备缺陷分析诊断中的有效性,并可避免受外部信号干扰而发生误判。     

变压器并联电抗器振动分析与监测

论述变压器与并联电抗器振动产生的原因、介绍监测及故障诊断的方法。     

特高压并联电抗器铁心振动的分析与控制研究

特高压并联电抗器由于结构特点导致振动较大,会对变电站周围环境及设备的安全可靠运行造成严重影响.该文对一台特高压并联电抗器的铁心振动进行分析,采用有限元法对铁心的电磁力及电抗器铁心的振动进行仿真,计算并利用光纤振动传感器进行试验验证;研究铁心心柱不同位置电磁力的分布规律,获得激励电压与电抗器铁心振动加速度的关系;分析铁心...     

特高压电抗器振动加速度传感器位置优化研究

振动加速度传感器布置优化在大型特高压变压器与电抗器的结构健康监测和评价分析中起着重要作用。选取上海练塘特高压1 000 kV电抗器为研究对象,分别采用有效独立法和基于平均加速度幅值修正的有效独立法,从简化的电抗器后壁有限元模型动力学分析结果中选取与100 Hz工作频率相关的模态振型,随后构建Fisher信息矩阵,通过迭代法在己有常规传感器布置方案基础上,逐步剔除对振动响应贡献较小的位置点,最终分别得到二组优化后的传感器布置方案。通过实验数据的进一步验证,相较常规方案,优化后的方案在减少传感器数量的同时,能保证覆盖电抗器在正常工作状态下响应幅值较大的区域,从而为这类特高压电抗器在振动监测中的传感器布置提供指导。     

可控电抗器在我国超/特高压电网中的应用

特高压线路充电大，限制过电压和无功补偿矛盾突出，通过对特高压线路特性和典型系统分析可知，为解决这一矛盾，需要在长距离重载线路及潮流变化大的外送线路上安装特高压可控电抗器。特高压线路采用可控电抗器需要在500kV线路上挂网试验运行，以解决可控电抗器在我国电网应用中的相关技术问题。研究表明：可控电抗器对系统暂态稳定的影响主要依赖于它在工况下的状态，而与其调节方式关系不大；而可控电抗器对系统动态稳定的影响则不仅与其工况下的状态相关，更主要的是与可控电抗器的调节方式相关，其中，无滞后环节平滑调节电抗器和多次动作分级投切电抗器在工况满负荷的情况下对系统具有最好的作用。     

基于经验小波变换的特高压并联电抗器振动信号分析

为有效分析特高压并联电抗器振动信号特征,提出一种基于经验小波变换的特高压并联电抗器振动信号分析方法。该方法通过对信号傅里叶谱自适应的分割,在每个区间内构造正交小波滤波器来提取具有紧支撑傅里叶谱的固有模态,对提取出的模态成分进行希尔伯特变换,得到每一个分量的瞬时频率和振幅;综合仿真信号和实测特高压并联电抗器振动信号,将经验小波变换与经验模态分解两种方法进行探索性对比分析研究。研究结果表明,经验小波变换具有完备的小波理论支撑,可以自适应地设置信号模态分解层数,改善了经验模态分解存在的端点效应、模态混叠等现象,能更准确地体现振动信号的特征,区分特高压并联电抗器的不同运行状态。该方法为特高压并联电抗器振动信号特征提取与安全运行监测提供了一种新的手段。     

特高压并联电抗器运行振动与噪声特性研究

针对特高压并联电抗器振动与噪声问题,对某特高压变电站三台并联电抗器振动与噪声进行了测量,分析了振动与噪声的频谱特性,提出了优化现场运行电抗器噪声的方法。     

特高压电抗器局部放电试验方法探索

局放试验是检测电力设备绝缘状况最为有效的手段之一,目前在中国特高压1000 k V电压等级并联电抗器现场局部放电试验还处于论证摸索阶段。相比1000 k V变压器局放试验,1000 k V电抗器局放试验具有试验容量大、试验装置复杂、屏蔽难度大等特征。文中对1000 k V并联电抗器局放试验的主回路原理进行了分析,对主回路参数如试验电流、电容补偿量、损耗等试验参数进行计算,对局放检测回路的检测灵敏度和抗干扰性进行了分析,结合试验装备技术水平对主要试验设备补偿电容器、变频电压、励磁变压器、阻波电抗器等进行了参数设计和选型,为试验装备研制和现场开展试验提供了基础。     

特高压并联电抗器的磁场分析

对特高压并联电抗器二维磁场、三维磁场仿真进行了综述,采用磁路方法对特高压并联电抗器单相四柱式铁心的磁通分布进行了分析,对铁轭中的磁通密度进行了推导和探讨。     

气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响

以气隙个数和气隙位置对特高压并联电抗器铁芯振动的影响为主要研究对象,在分析特高压并联电抗器铁芯振动机制的基础上,指出了麦克斯韦力和磁致伸缩力的矢量和是影响铁芯振动强度的主要原因;系统分析了铁芯气隙可能存在的结构型式,搭建了具有不同气隙个数和气隙位置的特高压并联电抗器铁芯的真型仿真模型,并采用多物理场有限元仿真计算的方法,得到了气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响规律。研究结果表明,在研究范围内(气隙个数为15~25),特高压并联电抗器铁芯气隙个数越少则振动强度越弱;气隙位置越靠近底轭则振动越强,越靠近铁芯柱3/4高度中心则振动越弱。在此基础上提出一种特高压并联电抗器铁芯减振设计方案,与现有铁芯设计方案相比该方案能够使铁芯振动位移均方根减小18.925%。     

正交试验优化方法在电抗器振动测试上的应用

应用正交试验对电抗器振动测试测点及方法进行了优化,选取多因素及三水平特征表征电抗器振动测试过程。对比分析改进前后的电抗器振动测试重复率指标,正交试验优化后试验重复率明显降低,试验效率得到提高。     

高海拔特高压电抗器套管绝缘结构设计分析

特高压电抗器套管是实现电力电抗器与电站架空线间电气连接的重要设备,高海拔应用环境为电抗器套管电气结构设计提出了更高要求,文中主要针对其内外绝缘结构设计进行讨论。研究内容主要分为3部分:(1)讨论了电抗器套管外瓷套干弧距离计算,并从套管尾部、套管均压罩、套管内绝缘3方面进行了设计和分析;(2)建立了电抗器套管三维电场仿真计算模型;(3)在实际运行环境下对其绝缘性能进行计算分析。研究结果表明:高海拔条件下应对电抗器套管外部金具及外瓷套闪络电压进行海拔修正,计算表明金具、闪络电压修正系数分别为2.07、1.36,且套管端部应装配双环型均压罩;套管外部瓷套的绝缘距离设计为8 500 mm,且尾部绝缘距离设计为1 955 mm;有限元校核计算表明,顶部均压环表面最大场强为1.251 kV·mm~(-1),尾部均压环表面最大场强为16.962 kV·mm~(-1);套管芯子靠近中心导杆侧轴向场强略高于法兰侧,场强最大值为0.550 kV·mm~(-1)。计算结果可为特高压输电工程用电抗器套管绝缘结构设计提供一定的理论依据。     

串补和可控电抗器在特高压电网的应用

特高压电源基地长距离输送受暂态稳定限制、高补偿度高抗配置和无功需求矛盾是规划阶段特高压电网面临的主要问题.根据经验,认为采用特高压串补和可控电抗器以解决上述两类问题.通过仿真分析,提出在锡林郭勒盟,蒙西、陕北、川西采用40%左右串补后特高压交流输电能力可达4GW/回;长距离、大容量特高压、输电通道中间落点为开关站、进出线较多的枢纽变电站是特高压可控电抗器的主要应用系统.在设备调研的基础上,提出可控电抗器在2012年后、串补在2015年后推广应用的建议计划.     

特高压直流换流阀饱和电抗器振动声纹特性与松动程度声纹检测方法

饱和电抗器作为特高压直流换流阀的核心装备,运行中产生的振动声音包含大量的信息,其状态评估对换流阀的安全运行具有重要意义。该文提出一种基于优化S变换和改进深度残差收缩网络的饱和电抗器铁心松动程度声纹识别模型。首先开展了高频脉冲激励下的饱和电抗器振动试验,并测量了不同铁心松动程度下的声纹信号;其次在声信号频谱主值区间内,根据能量聚集性优化高斯窗参数来提高声纹图谱的时频分辨率;然后对松动后的声纹特性进行分析,发现高低频比和低频分量主频占比两个特征指标仅能对松动程度较高的状态做出预警;最后采用五个不同方位测点的铁心松动数据代入基于自适应参数修正线性单元的改进深度残差收缩网络中进行训练,来消除声纹图中的冗余信息,并对不同松动程度下的特征进行独立映射,从而增强共同特征的学习能力。研究结果表明,该文模型对电抗器不同铁心松动程度的平均识别准确率达到95.93%,优于传统深度学习算法,可为饱和电抗器在线监测提供重要依据。     

DSP在水电站振动监测中的应用

介绍了一种新型的8路水轮发电机振动摆度信号的采集与处理系统。该系 统主要由A/D转换器、C54x系列数字信号处理器(DSP)及工业控制计算机组成。模拟信号经 过采样后，由DSP完成数字滤波、FFT谱分析等工作，工业控制计算机作为主机，负责管理整 个系统的正常运行。     

特高压电网中可控电抗器的应用研究

针对我国特高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著制约线路传输功率的缺点,提出采用可控电抗器来代替的方案。根据晋东南-荆门1 000 kV输电线路建立了特高压线路模型,仿真研究了可控电抗器应用于该线路后对工频过电压、操作过电压以及潜供电流的抑制效果。仿真结果表明,可控电抗器能随着系统传输功率的变化来平滑调节无功容量,从而验证了可控电抗器应用于特高压输电线路的可行性和有效性。     

超特高压油浸式电抗器电磁场仿真分析

1 100 kV超特高压并联电抗器适应中国电力工业发展需求而得到了长足的发展,针对超特高压并联电抗器电磁场及电磁力仿真分析,首先建立了油浸式电抗器有限元3D模型,然后分析了电抗器芯柱结构漏磁现象及磁路,最后计算出了各部件磁密云图及电磁力云图,与实际工况下的实验数据进行对比,结果误差较小,验证了电抗器磁场及电磁力仿真的正确性与有效性,为解决存在的振动及过热问题提供了理论支持。     

相间并联电抗器在超、特高压输电线路中的应用及谐振抑制

为了研究利用相间并联电抗器来抑制超、特高压线路中潜供电流和工频谐振的问题,由接在并联电抗器中性点上的小容量电抗器的有效功能已为实践所证明,文中指出了其补偿机理与配网中的消弧线圈相类似,其补偿功率只占被补偿的相间电容功率的1/10以下。在分析小电抗优点的同时,指出了它与无补偿线路中快速接地开关的共同缺陷:它们只在接地瞬间起到补偿效果,正常运行时则不起任何作用。提出直接采用相间并联电抗器,它既能抑制潜供电弧,本身又可成为并补装置的组成部分,特别是在双侧补偿时,可将它与中性点直接接地的电抗器分置线路两侧,可节省两个小电抗。此外,如需可控补偿,调节中性点接地的电抗器即可,而此两套电抗器本身也就自然形成两级可控补偿。如将中性点接地的电抗器分成两级,则在总体上形成三级可调,可望取代结构复杂、价格高昂和平滑调节的可控电抗器。最后分析了高补偿度下单相开断后的的谐振现象及其抑制方法。     

特高压换流阀用饱和电抗器的振动研究与优化方案

随着特高压直流输电技术的不断发展,输送容量又达到了新的高度,作为晶闸管换流阀核心部件之一的饱和电抗器,起到了抑制电流变化率、高频电压冲击下分摊硅堆电压以及均衡换流阀电压分布的作用。电抗器在实际运行过程中产生的振动,会引起噪音、同时造成连接水管摩擦漏水等一系列的危害。文中分析了电抗器产生振动的原因;利用Ansys仿真软件对换流阀饱和电抗器进行电磁场及谐响应仿真分析,计算出电磁力和振动位移,提出了减振优化方案,并通过试验和仿真验证其可行性,使电抗器振动有效减小,为后续的优化设计提供了参考。     

泄漏电流监测在特高压直流绝缘子选型中的应用

为了提高自然积污试验在特高压直流绝缘子选型中的正确性和可靠性,提出了在试验绝缘子上安装泄漏电流在线监测系统,并以测量与计算得到的绝缘子泄漏电流某些特征参量作为绝缘子选型的重要依据,并据此给出绝缘子选型的结果。以云广直流自然积污试验站2005-05至2007-09进行的直流绝缘子自然积污选型试验为研究对象,分析了积污期间各个绝缘子泄漏电流的特点,统计了绝缘子泄漏电流的某些特征量,提出了利用这些特征量加权评分的结果作为绝缘子选型的重要依据,并给出了利用该方法进行绝缘子选型的结果。对该方法所得选型结果与先前人工污秽试验所得选型结果进行比较后证明:两者结论完全一致,有效验证了所提泄漏电流特征量加权评分方法是可行和有效的。