运行与检修问答

<正>【问】选用10～35kV高压开关柜有哪些注意事项? 【答】应按电力部制订的《10～35kV高压开关柜的选型原则》进行选用,选型原则如下: 1）各地在新建、扩建或改建工程中,原则上应选用加强绝缘型金属封闭式高压开关柜,特别是发电厂和潮湿污秽地区必须选用加强绝缘型且母线全封闭的高压开关柜。在条件允许时,还应优先选用固定式和全空气绝缘的金属封闭开关柜。 2）加强绝缘型高压开关柜的对地、相间距离及采用复合绝缘的空气间隙应满足下表要求。     

变配电站高压开关柜除湿新措施

正目前,高压开关柜柜内湿气已成为影响高压开关柜安全运行的主要隐患。水汽进入高压开关柜,会在电缆及铜排连接处的尖端放电并电解为氢、氧离子。氧离子与空气中的氧气结合生成臭氧,臭氧的不稳定性极易对环氧树脂等绝缘材料的分子结构造成破坏。此外,水汽会在绝缘材料表面凝结成结晶水,造成绝缘材料表面的绝缘能力大幅降低,如果空气中的粉尘溶解在结晶水中,会在绝缘材料的表面形成小电弧,进一步对绝缘造成破坏,最后彻底破坏绝缘材料的绝缘性能,导致高压开关柜中的电气     

GG1A型高压开关柜的绝缘改造

1 存在问题 近年来,电力系统中GG1A型等老型号开关柜,由于柜内有凝露现象、空气净距小、元器件外绝缘爬电比距小和绝缘余度小等原因,经常造成湿闪、污闪等事故;又由于GG1A型高压开关柜大多数使用少油断路器,在开断短路故障时,有可能产生喷油甚至火灾。通常,轻者引起开关柜起火,断路器越级跳闸;重者导致相邻的多面开关柜烧毁,甚至造成人员伤亡。     

10、35kV高压开关柜绝缘验证及其改进

介绍了在正常及非正常环境的条件下,对国产10、35kV开关柜所进行的绝缘验证结果,指出目前开关柜的绝缘缺陷,并对柜内的导体相间、对地及复合绝缘距离进行了试验研究,提出了户内高压开关柜全工况绝缘试验技术条件.在试验研究基础上,研制开发出能满足凝露、污秽及高海拔地区的开关柜及元部件.     

10kV高压开关柜烧毁事故分析

由于10kV高压开关柜长期温升超标而加速了柜内设备绝缘的老化,导致柜内10kV真空断路器绝缘拉杆性能下降而发生单相弧光接地,而柜内10kV三相限压保护器又由于选型不当而在暂时过电压作用下发生爆炸,引起相间短路,进而扩大了事故范围。     

开关柜局放带电检测数据异常的缺陷诊断及处理

针对有异常声响的35 k V开关柜,进行了超声波及特高频局部放电带电检测,测试数据确认35 k V开关柜存在绝缘缺陷。通过停电检查开关柜发现柜内电缆室存在尖端放电痕迹,缺陷原因是裸露的金属垫板存在毛刺,以及连接线对绝缘隔板的距离不满足空气绝缘净距离要求,导致开关柜出现放电现象。针对此次开关柜放电缺陷,提出了防范措施。     

高压开关柜绝缘事故分析及处理

分析了高压开关柜易发生的短路、绝缘件受潮及表面脏污、电气安全距离小、高压设备对绝缘挡板放电、母排对套管放电、安装施工工艺不良等问题造成的绝缘故障,并提出清除开关柜污秽物、封堵间隙等开关柜绝缘处理措施。通过处理后,实际运行效果表明,开关柜设备运行稳定。     

高压开关柜内互感器试验接线新工具的研制

高压开关柜内互感器试验接线新工具能有效克服开关柜内空间狭小的阻碍,代替作业人员爬入柜内夹住水平或垂直且存在绝缘包裹的母排。使用该工器具之后,作业人员只需要站在开关柜外,拉伸操作杆便能够完成夹线工作,从而彻底隔离人员进入开关柜内作业所带来的风险。     

低气压下开关柜空气间隙工频放电特性

开关柜内裸露的导体之间易形成各种空气间隙,其工频放电特性对开关柜的绝缘性能有很大的影响。为得到开关柜内不同空气间隙类型在高海拔下的工频放电特性及其影响因素,以40.5 kV开关柜母线室存在的4种典型的空气间隙及棒-板间隙为研究对象,在人工气候实验室进行了海拔232~3000 m下的低气压工频放电特性试验。结果表明:开关柜内不同空气间隙类型的放电电压U明显不同,放电电压U随气压P下降的趋势也不同;在开关柜空气间隙海拔校正时,湿度h对间隙放电电压的影响较小,仅简单考虑气压是可行的;开关柜空气间隙的电场分布比棒-板间隙更不均匀,其放电电压U可能比棒-板间隙更低;此外,开关柜空气间隙在间隙距离d小于400 mm时放电电压U与距离d呈非线性关系。     

10 kV智能化高压开关柜测温系统设计

针对现有有线测温方式没有彻底解决高压绝缘而不能直接用于10 kV智能化高压开关柜内温度检测以及不能满足工业现场对高压开关柜测温系统性价比、功耗要求的问题,设计了1套基于2.4 G无线通信技术的高压开关柜无线测温系统及装置。为此,介绍了测温系统的工作原理、硬件构成以及软件设计。对监测系统在运行中出现的问题,提出了相应的抗干扰和隔热改进措施。试验结果表明:无线测温系统具备一定的抗干扰能力和良好的热稳定性,能够稳定可靠运行,满足10 kV高压开关柜在高温环境下对柜内多点温度检测的需求,实现对高压开关柜温度的实时监测。     

A new technique to improve the dielectric strength of a multi-dielectric insulation system

In this study, an attempt is made to improve withstand-ability of the multi-dielectric medium by the effect of an additional electric field in the transverse direction to the main applied electric field. High voltage HV insulation system is chosen in this study is an air-solid insulation system. In this study, two types of gaps are used simultaneously: the first one is the main tested gap MG, and the other is the transverse gap TG. The MG consists of two parts: part one is air insulation, and part two is solid insulation. The transverse field is applied to part one, i.e., air gap of the MG. According to the results extracted from this work, the flashover voltage of the dielectric medium two increases as the transverse voltage TV within the region one increases whereas the conduction current of the MG decreases as the TV increases. Moreover, the effect of TV increases as gap pressure decreases. Actually, the effect of TV is much marked in low vacuum gaps than in atmospheric air gaps and compressed air gaps. The improvement in flashover behaviors in the presence of a transverse electric field illustrates a marked dependence on the item of pressure; the type of transverse applied electric field (AC or DC), and the transverse field plane level. However, the improvement does not depend on the specimen material. In addition, it is worth mentioning that this improvement in the flashover behaviors of solid dielectric in the region two is related fundamentally to the process of lowering electric stress in the region one of the MG.     

高压SF6电流互感器绝缘特性分析

高压SF6气体绝缘电流互感器(简称HV SF6TA)由于绝缘气体本身特性,其内部电场分布的均匀程度和电场强度分布必须严格控制,以保证其高绝缘特性。电场计算是绝缘分析的重要手段。HV SF6TA场域结构复杂,为进行绝缘分析与结构设计,以220 kV HV SF6TA实际产品结构为研究对象,采用有限元数值求解方法,建立了含SF6、绝缘瓷套、空气等多重介质的三维电场数学模型,采用区域分解和自适应剖分技术相结合,对三维电场进行了仿真求解,得到了复杂结构中三维场域电场分布,找到了HVSF6TA内部最大场强所在位置以及绝缘薄弱点。为提高HVSF6TA全场域电场的均匀度,避免电晕放电等击穿现象的发生,绝缘设计中对法兰盘附近加设屏蔽环以及在一次导体端部加设屏蔽环两种方案的电场进行了分析,并将HV SF6TA各结构部件沿面电场分布以及全场域电场分布进行了对比分析,为HV SF6TA绝缘结构设计提供了数值基础。     

Electric field reduction due to charge accumulation in adielectric-covered electrode system

Outlines for increased insulation performance of an air gap through the use of dielectric coatings are given. Theoretically, it is shown that the homogeneous electric field in a plane-parallel electrode system can be reduced if the electrodes are covered with a thick dielectric coating. Free charges will be affected by the electric field between the electrodes and are deposited at the dielectric surfaces. As a consequence, a counteracting electric field component results, which accordingly causes a reduction of the total electric field in the air gap and an enhancement of the field in the dielectric layers, i.e. the electric field is forced into the dielectric coatings by the charges. This effect has important implications in HV engineering. Introductory experiments supporting the idea have been carried out with promising results. It was confirmed that the withstand voltage of a plane-parallel electrode geometry with an open air gap, for dc as well as unipolar impulse voltage, could be increased considerably if the electrodes were covered with thick polymeric layers. Charge formation at the electrode surfaces as well as in the air gap is believed to be responsible for this effect. In today's insulation systems, this is known to work only for time-independent electric fields, i.e. generally dc voltages. Further experimental work is required and will be performed in order to scrutinize thoroughly and clarify the phenomenon, its capabilities and limitations     

诱导触发型气体间隙开关快速绝缘恢复特性研究

气体间隙开关结构简单、成本低,在电力系统中应用前景良好,但绝缘恢复特性研究尚少。为此,本文采用“双脉冲法”研究开关间隙、触发介质气压及其种类对气体开关绝缘恢复特性的影响规律。结果表明：喷射等离子体诱导型气体间隙开关绝缘恢复经历过渡期、f快速恢复期和饱和期3个阶段,饱和期的持续时间远大于前两阶段之和,且在快速恢复期无“平台现象”出现;减小开关间隙距离,气体开关绝缘恢复速率渐进增大,其绝缘基本恢复时间（绝缘恢复系数RU>90%）可降低50%;气压对气体开关绝缘恢复影响显著,对绝缘恢复过程的影响特性存在差异,增大气压会减缓气体开关的绝缘恢复过程,0.1 MPa~0.3 MPa压缩干燥空气中,气体间隙开关绝缘基本恢复时间对应11 ms~40ms;强电负性SF6对气体开关绝缘恢复速率具有明显增强作用,其绝缘恢复速率接近于空气中的4倍。研究结果可为气体间隙开关快速绝缘恢复技术提供理论指导。     

一种无线在线测温装置在高压开关设备中的应用

无线测温的温度传感器单元和显示报警单元之间是通过无线方式传输数据的,不存在绝缘问题。介绍了无线测温系统的探头及温度检测传输装置的结构、在线测温的工作原理、信号处理和组网。从高压隔离、抗干扰措施、供电方式、热稳定性这几个方面解决技术问题。实验结果表明系统的测量误差小、工作可靠、结构简单、体积小巧、便于安装又不影响开关柜的结构性能。     

电力变压器油纸绝缘系统气隙特征分析

针对电力变压器油纸绝缘系统由于自身老化产气、换油处理不当等引入气隙(空穴)的影响绝缘性能研究方法的不足,引入回复电压法有效诊断油纸绝缘状态来判断气隙状况。在理解介质响应理论基础上,建立了油纸绝缘模拟实验,统计分析并拟合了测量数据,研究了不同充电时间下绝缘系统中气隙含量的变化对回复电压特征参数的影响规律。结果表明:回复电压最大值随绝缘系统中气隙含量的增加呈二次线性规律增大,而中心时间常数随绝缘系统中气隙含量的增加呈二次线性规律减小,初始斜率随着绝缘系统中气隙含量增加呈三次线性规律增大,最后对多台实际变压器进行测试分析,验证了回复电压法可对油纸绝缘系统中气泡情况有效诊断的结论。     

带并联间隙地线复合绝缘子直流覆冰闪络特性

架空地线融冰已成为一个亟需解决的问题,目前通常对架空地线进行改造加装带间隙的绝缘子并采用直流融冰,其融冰电压受到地线绝缘子放电电压的制约,进而也影响了地线融冰的长度。对耐张型和悬垂型两种地线绝缘子在严重覆冰条件下并联间隙大小与地线绝缘子直流冰闪电压间的关系进行了试验研究。结果表明:两种地线绝缘子表面清洁、未覆冰情况下,其直流50%放电电压U50%与并联间距d呈幂指数关系,随着并联间距d增大,U50%增大,且增速逐渐减小;覆冰条件下,耐张型并联间隙地线复合绝缘子并联间距的选择与覆冰厚度di相关,可以选为(10+2di)mm;悬垂型地线绝缘子在严重覆冰地区建议选择80~100mm的并联间距。在保证融冰期间地线与杆塔保持良好绝缘的条件下,应选择较小间距来提高其防雷性能。     

基于有限元的模块化多电平换流器绝缘结构分析

模块化多电平柔性直流输电换流阀中分别采用了固体绝缘和空气绝缘结构,其中空气绝缘结构是比较薄弱的一个环节,实际运行或者试验中容易发生局部放电等绝缘故障.采用三维有限元电场计算方法,通过电场分布来分析模块化多电平柔性直流输电换流阀中空气绝缘结构.在换流阀空气绝缘结构分析中,分别对换流阀层间空气间隙中、换流阀外表面空气介质中以及阀厅中阀塔之间空气间隙中的电场进行计算.通过空气间隙中电场强度和电场分布情况来分析空气绝缘介质的绝缘强度,并指导换流阀绝缘结构的设计.     

一种高压开关柜隔离触头过热的监测方法

介绍了一种简单的高压开关柜隔离触头过热的监测方法。通过热偶测量隔离触头外绝缘套筒外壁的温升 ,经过计算可以得到隔离触头的温升。并由实验确定了一台 12kV高压开关柜监测时所需的参数     

高压开关柜负载绝缘测试存在的问题及对策

KYN28A—12(Z)型高压开关柜负载绝缘测试中存在的问题主要表现在:无法满足电气设备先验电后合接地刀闸的要求;无法对负载电缆头进行直接验电;在多电源回路中,间接验电的方式不可靠,易造成误判断,导致带电合接地刀闸事故的发生;采取的对策为:将高压开关柜后柜门与接地刀闸的机械闭锁改为电磁闭锁,间接验电改为直接验电,判明无电的判据增加为3个。