GIS设备隔离开关(地刀)分、合闸位置精确指示装置的研究与应用

GIS(气体绝缘金属封闭开关)设备因其金属封闭的特点,判断其内部的刀闸是否分、合闸到位需通过操动机构上的指示牌指示。通过分析当前刀闸分、合闸位置指示方式的缺点,针对性研制出一种安装在直接与刀闸静触头连接的拐臂上,能测量刀闸操动机构旋转角度的精确指示装置,可以通过其旋转角度与刀闸行程的对应关系判断刀闸分、合闸是否到位,达到提高设备运行可靠性、减少设备运行人员误操作的作用。     

GIS隔离开关合闸不到位引发拉弧故障的处理与分析

通过对一起GIS的隔离开关合闸操作机构由于合闸不到位引起的拉弧故障的处理和原因分析,建议GIS中隔离开关操作机构选用气动或弹簧机构,并在断路器合闸控制回路增加隔一离开关合闸到位检测联锁信号.     

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。     

基于电磁瞬态过程的GIS隔离开关分合位置确认方法研究

GIS隔离开关在电力系统中扮演着重要角色,但分合闸不到位故障会威胁系统安全。传统的状态检测方法所反映的腔体内部信息有限,文中提出了一种基于电磁瞬态过程的新方法。利用在GIS隔离开关带电分合过程中产生的电磁瞬态信息,通过分析电磁瞬态信号的起止时间与开关动静触头位置关系,反演GIS隔离开关腔体内动静触头状态。同时,还提出了一种低采样频率下提取高频电磁瞬态信号特征的方法,并开发了相应的采集装置。不仅有效降低了数据采集量,同时可以成功确认GIS隔离开关的分合位置。最后通过实验证明了文中提出方法的有效性。     

辅助开关传动系统设计与应用

基于电动操动机构中辅助开关的通断时序原理,设计了电动操动机构输出轴与辅助开关之间的传动系统,运用动力学仿真软件对传动系统进行了运动仿真,仿真计算结果表明:设计的传动系统满足使用要求。解决了高压GIS设备中隔离开关分合闸未完全到位但已发出分合闸信号的问题。     

220kV GIS隔离开关机械特性的研究与改进

文中以一起220kV GIS隔离开关故障分析处理及其他同类设备的测试数据为基础,对该类型GIS隔离开关的机械特性进行深入研究,提出了GIS隔离开关装用的弹簧机构机械特性不稳定,应更换为电动机构;同时提出66kV及以上GIS隔离开关出厂机械特性测试及现场机械特性测试时,均应将测试仪的脉冲时间设置为120~200 ms,确保测试仪与站内后台设置的分合闸脉冲时间保持一致,以便全面检查机构箱内电气接线的正确性。为检查测试GIS内隔离开关分合闸是否到位提供了一个行之有效的检测方法。     

一起GIS隔离开关合闸不到位故障的原因分析

介绍了一起GIS隔离开关合闸不到位引起的GIS放电故障,根据现场检查与解体分析,最终确定故障原因为 厂家安装人员将隔离开关B相定位销调整后,未对A、C相定位销与定位孔位置进行确认,导致A、C相分合闸时动触 头行程发生变化,C相合闸不到位引起放电.最后结合现场实际,列出了防范措施,以预防此类故障的再次发生.     

一起110kV GIS隔离开关故障的原因分析

介绍了一起GIS隔离开关故障的发生过程;根据解体检查和试验结果,分析故障原因;针对操作机构故障,致使其隔离开关未能合闸到位,造成电弧放电的问题提出建议.     

GW10A-252型隔离开关故障分析与处理

1故障现象在对某220 kV变电站Ⅱ期扩建工程进行验收时,笔者发现该批次母线隔离开关存在合闸运行状态不具备过死点自锁功能的问题。察看该型号隔离开关安装使用说明书,在调整章节中明确要求合闸状态隔离开关的传动拐臂必须过死点,以实现隔离开关合闸运行状态的过死点自锁功能。经过现场反复调试,隔离开关虽然能够顺利进行分、合闸操作,合闸完毕后隔离开关触头的接触位置也能到位,但是始终不能实现合闸运行状态的过死点自锁功能。     

隔离开关操动机构误动作原因分析及改进措施

分析了在现场安装调试时的一种误合闸操作,即在GIS断路器为合闸状态,隔离开关为分闸状态时,远端给断路器分闸操作命令,隔离开关操动机构在无任何命令发出的情况下进行误合闸的操作,并提出了解决方案及处理办法,以确保产品安全运行可靠性。     

基于电流峰面积及时间特性的隔离开关故障诊断系统设计

为了实现高压隔离开关机械故障诊断,设计了电机电流检测系统并实时采集了GW4B-252 DW型隔离开关分合闸过程中的电流信号,分析了隔离开关分合闸不到位、运动部件卡涩等机械故障情况下的电机电流信号特征,提出了基于电流峰面积分析和时间特性对比的隔离开关机械故障诊断流程。研究结果表明,当隔离开关发生机械故障时,驱动电机电流波形发生畸变,对应的电流峰面积和时间特性发生明显改变,由此可判断出相应的故障类型。该方法具有广泛适用性,从而可提高设备运行的可靠性。     

姿态传感器与隔离开关的一体化设计与强电磁技术研究

基于姿态传感器的隔离开关“双确认”分合闸位置判别技术可实现高压隔离刀闸分合闸动作状态的实时在线监测及判断,是“一键顺控”操作的重要技术。从现场实用化和安全角度出发,研究了姿态传感器与不同类型隔离开关的一体化设计方案,从元器件选型、电气回路设计、电气隔离措施等方面分析了强电磁场环境下的姿态传感器电磁防护技术,为基于姿态传感器的隔离开关“双确认”分合闸位置判别的现场实用化和推广应用提供借鉴指导。     

GIS隔离开关温度分布特性的试验研究

气体绝缘组合电器(GIS)为全封闭紧密结构,其内部的隔离开关易于产生机械接触缺陷,在运行电流作用下,一旦隔离开关出现接触不良,将引起温度异常升高,通过温度检测可对GIS隔离开关机械连接状态进行判断。为了获取隔离开关内部动触头温度与设备外壳温度之间的关系,本文基于550 kV GIS开展温升试验,在GIS隔离开关周围布置温度传感器测量温度分布,同时在GIS外壳上进行外部温度的测量,试验研究了不同电流、不同接触电阻下的GIS内部及外部温升规律,结果表明GIS外壳与隔离开关触头的温升存在线性关系,正常情况下顶部外壳温升每上升1 K,对应触头温升提高1.924 K,而故障情况下,对应的触头温升提高2.85 K,并且顶部外壳温度变化范围大,对设备内部温度变化敏感,具有较好的温度辨识性,能更灵敏准确地反映内部触头的温升情况。试验结果分析阐明了GIS内部热源、热量传导路径及温度分布特点,为通过GIS外部温度检测进行内部温度的反演提供了试验基础。     

隔离开关二次回路故障快速定位装置的研制

隔离开关是变电站内重要的高压一次设备,其二次回路发生故障将导致不能正常分、合闸操作,降低了电网供电可靠性。针对目前电力系统中因无法直接精准判断隔离开关二次回路故障位置而导致故障处理时间延长的问题,基于二次回路节点电压比较的思路,提出了用于快速定位隔离开关二次回路故障的方法和装置,采集各点的实际电压,并与该点标准电压进行对比,结合隔离开关的操作动作过程,快速判断故障位置。现场实际应用结果表明,该装置能够快速定位二次回路的故障位置,缩短故障处理时间,有效保障电网供电可靠性。     

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。     

基于机-热-电多参量信号特征的GIS隔离开关状态评估方法

气体绝缘开关(gas insulated switchgear, GIS)设备中的隔离开关故障往往是机械、热、电气多物理量综合作用的结果,从微小缺陷发展至严重故障的过程中,会产生异常振动、温度、局部放电多种参量信号,同时测量并分析GIS隔离开关的多参量信息对于准确获取其运行状态具有重要意义。文中通过在实体220 kV GIS实验平台上模拟隔离开关最为常见的接触不良缺陷,研究不同接触状态时振动信号、温度变化和局部放电信号的演化规律,获得其与设备状态之间的对应关系,结合健康指数理论和改进层次分析法,提出基于多参量特征的GIS隔离开关综合评估方法。使用该方法开展现场测试,其检查结果与多参量综合评估方法的的分析结果相吻合。文中的研究为GIS隔离开关状态的带电检测提供了一种可行性较高的多参量融合分析新方法。     

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。     

CJ型电动机操动机构主电路的改进

CJ型电动机操动机构（以下简称CJ型机构）属于户外产品,利用辅助开关（根据高压隔离开关分、合位置发出相应的信号）控制操动CJ型机构的分合闸位置,由电动机驱动齿轮蜗杆减速装置,带动输出轴工作,来操作高压隔离开关。CJ型机构中设有分、合闸终点限位开关及机械限位装置,使机构主轴的转角限制在准确的位置。     

开关分合闸线圈频繁烧毁的分析和处理

在2002—2003年近1年时间里,兰溪市供电局各变电站的ZN28A-10开关共发生19次故障。1开关分合闸线圈烧毁原因分合闸线圈烧毁成为开关不能正常动作的主要原因,进一步分析表明,引起分合闸线圈烧毁的设备因素为:(1)铁心顶杆卡住和掣子组件卡涩引起的开关连杆机构的位置不当;(2)开关分合闸线圈材料质量太差、线圈电阻不合格和绝缘不好;(3)辅助接点位置不当和辅助开关拐臂螺丝松动引起的开关分合闸控制回路发生故障。以上因素导致断路器机械操作机构动作失常,断路器不能正常分合,使得分合闸线圈导电时间过长,发热烧毁。2防止开关分合闸线圈烧毁…     

1000kV 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。