变电站二次系统防雷措施的探讨

变电站二次系统是电力系统的重要组成部分,但其耐雷水平低,雷电波侵入易导致二次设备的损坏,严重影响了电力系统的正常运行。分析了变电所二次系统防雷保护中存在的问题,探讨了雷电对微机保护、综合自动化系统的干扰方式和途径以及雷电流对二次系统的耦合方式,深入研究了二次系统防雷上存在的缺陷和不足,对二次系统防止雷电干扰提出改进措施:改变二次系统的接地方式,改善接地网电位分布,完善二次系统的屏蔽及安装电涌保护器等,提高了电力系统供电的可靠性。     

10 kV高压开关柜内部短路电弧冲击过程仿真及安全设计

目前10kV开关柜由于内部短路电弧引起的爆炸事故仍时有发生,其内部短路电弧冲击过程的仿真计算方法复杂度和准确度难以兼顾,安全设计缺少理论和方法指导.该文基于温度场、流体场和位移场耦合的有限元计算方法,利用热源等效和分舱建模方式,对开关柜内部电弧冲击过程进行仿真计算,兼顾了准确性和灵活性.以电缆室为例,通过仿真计算得到内...     

高压电缆接头防爆保护装置的泄能孔优化设计方法

金属型高压防爆保护装置的泄能孔设计是实现其防爆功能的关键。本文提出了金属型高压电缆接头防爆保护装置泄能孔的设计原则和优化方法;通过热源等效和基于多物理场耦合的有限元计算方法,对保护装置内部发生短路电弧的爆炸时装置内部冲击过程进行仿真计算,并通过燃弧试验验证了仿真方法的准确性和可靠性。通过仿真计算出封闭设备泄压面积计算公式的关键参数,得到泄能孔开口尺寸的阈值;仿真了装置内部短路电弧爆炸时最大气压出现时刻以及该时刻下不同泄能孔尺寸所对应的保护装置内壁上的压强分布,得到保护装置内部最大压强与泄能孔开口尺寸的函数关系,进而得到保护装置的泄能孔最优开口尺寸。以35 kV电压等级为例,计算得到金属型保护装置的泄能孔尺寸为60 mm。该优化设计方法可为35 kV及以上电压等级的高压电缆接头保护装置的泄能孔设计和制造提供理论基础和设计方法。     

基于变分模态分解和门控循环单元神经网络的变压器油中溶解气体预测模型

油中溶解气体分析是变压器早期故障诊断的一种有效方法,对变压器油中溶解气体进行精准预测,可为变压器早期故障监测和预警提供理论依据.为此本研究提出了一种基于变分模态分解和门控循环单元神经网络的变压器油中溶解气体预测模型.首先对变压器原始油中溶解气体体积分数时间序列进行变分模态分解,将其分解为各子序列,消除其不平稳性的影响;...     

110 kV电缆中间接头的合闸过电压仿真研究

近年来发生多起110 kV电缆中间接头在断路器合闸时爆炸的事故.为研究110 kV电缆接头在断路器合闸送电时的过电压特性,首先建立了电缆中间接头的RLC等效模型;然后在PSCAD软件中搭建含有中间接头的电缆线路模型,分析合闸相角、电缆长度、接头数量对接头过电压的影响,找出过电压最严重的接头;再利用Ansys软件仿真过电...     

10kV开关柜局部放电测量与缺陷分析

通过对10kV开关柜局部放电检测方法的研究,根据电磁波(TEV)模式、超声波模式、定位模式、在线监测等检测手段,分析了二例10kV开关柜局部放电事故,并进行停电处理.避免了故障的发展,为供电企业对局放故障的测量与分析提供借鉴.     

基于多物理场耦合的高压电缆接头防爆装置端头部位结构的优化设计

针对现有的高压电缆接头防爆装置在端头部位普遍存在的应力集中问题,利用电场、温度场、流场和位移场耦合的有限元仿真方法,对高压电缆接头防爆装置的端头部位弯曲弧度进行了优化设计。基于三层迭代算法得到防爆腔体内部不同时刻气体流速、压强分布和腔体内壁承受的应力值。对不同曲率半径的弧形端头内壁承受的压强和应力进行仿真计算,准确得出内部端头处各连接点的最大应力值,从而选取承受应力最均衡的优化弧度,有效加强了高压电缆接头防爆装置的保护作用,降低了高压电缆接头爆炸对电缆线路造成的二次破坏。     

220 kV高压电缆接头保护装置端头部位的折线形设计与测试

针对现有的高压电缆接头防爆装置在端头部位普遍存在的应力集中问题,提出通过优化折线偏折角度和法兰尺寸的方法,均衡保护装置端头部位应力分布.利用温度场、流场和位移场耦合的有限元计算方法,对不同结构下220 kV金属型高压电缆接头防爆壳体端头部位内壁承受的应力进行计算,得到内部端头处的压力分布.通过仿真分析,结合保护装置实用性和经济性进行综合考虑,最终选取220 kV金属型高压电缆接头防爆装置端头部位折线偏折角度α为60°;在端头和壳体连接处增加法兰,确定其最优结构为法兰的高度为50 mm,厚度为20 mm,最终使保护装置内壁应力畸变系数降低至1.48.通过折线形端头的220 kV高压电缆接头防爆装置的爆破应力测试,验证设计方法的可靠性.通过对比折线型端头结构和弧度型端头结构,认为在相同的技术条件下,折线型端头结构具有更好的经济效益.为防爆装置设计提供可靠的理论计算方法.     

220 kV高压电缆接头保护装置端头部位的折线形设计与测试

针对现有的高压电缆接头防爆装置在端头部位普遍存在的应力集中问题,提出通过优化折线偏折角度和法兰尺寸的方法,均衡保护装置端头部位应力分布.利用温度场、流场和位移场耦合的有限元计算方法,对不同结构下220 kV金属型高压电缆接头防爆壳体端头部位内壁承受的应力进行计算,得到内部端头处的压力分布.通过仿真分析,结合保护装置实用性和经济性进行综合考虑,最终选取220 kV金属型高压电缆接头防爆装置端头部位折线偏折角度α为60°;在端头和壳体连接处增加法兰,确定其最优结构为法兰的高度为50 mm,厚度为20 mm,最终使保护装置内壁应力畸变系数降低至1.48.通过折线形端头的220 kV高压电缆接头防爆装置的爆破应力测试,验证设计方法的可靠性.通过对比折线型端头结构和弧度型端头结构,认为在相同的技术条件下,折线型端头结构具有更好的经济效益.为防爆装置设计提供可靠的理论计算方法.     

10kV架空绝缘导线防雷击断线用非穿刺式带间隙金属氧化物避雷器

针对现有架空绝缘导线防雷击断线装置存在的普遍问题,研制了一种由绝缘子、避雷器与非穿刺式高压电极组成的新型绝缘装置。由于采用了非穿刺式高压电极,线芯和电极间有绝缘表皮的阻隔,绝缘表皮的击穿点位置不确定,导致高压电极的安装位置及其对应的间隙距离确定方法与同类装置有较大区别。采用精细化设计理念,提出了基于概率比较的绝缘配合原则,即利用Weibull概率分布模型的数据处理方法,比较放电概率以确定非穿刺式高压电极的安装位置及其对应的间隙距离。通过实例试验和计算,得到了P15绝缘子相匹配的非穿刺式高压电极安装最佳位置和对应的间隙最佳距离。通过试验验证了该距离下,放电通道均沿带间隙避雷器通过,有效防止绝缘导线的雷击断线。