特高压带电作业绝缘工器具试验电压优化及安全裕度

针对1 000 kV特高压交流输电线路带电作业绝缘工器具的试验电压偏严格,造成工器具非正常损坏的问题,深入分析了1 000 kV交流输电线路带电作业工况下的工频及操作过电压水平,同时开展了1 000 kV特高压带电作业绝缘工器具试验的电压选取及其安全裕度研究。综合分析后提出了较为合理的试验电压以及安全裕度范围,并对提出的修订值进行了工频耐压验证试验、绝缘材料电气性能验证试验以及带电作业安全性试验验证等,充分分析并证明了其合理性。     

基于有限元法的绝缘装置介电强度校核

根据油纸绝缘系统的伏-秒特性,基于有限元法完成了对辅助绝缘装置交流耐压试验下的绝缘裕度的仿真计算,并在此基础上成功研制了一套用于辅助特高压换流变压器阀侧出线装置进行试验的绝缘装置,并通过试验验证了该装置的有效性。     

特高压变压器绝缘结构

特高压交流变压器和特高压换流变压器容量大,耐受电压水平高,特别是特高压换流变压器需耐受交直流复合高电压,内部电场分布复杂,代表了变压器油纸复合绝缘和出线装置设计和制造的最高水平。为推进特高压输电工程,根据特高压交流试验示范工程和特高压直流示范工程的实践,给出了特高压交流变压器、特高压换流变压器的绝缘结构特点,分析了两种特高压直流换流变现有引线装置和套管的特性,介绍了特高压变压器、换流变的主、纵绝缘设计要求和型式。在此基础上,提出了特高压变压器(换流变)出线装置和套管的国产化推进方案。     

750kV变压器长时感应电压试验预加电压时间的探讨

随着750 kV电网覆盖范围的逐步扩大,对比1 000 kV特高压变压器长时感应电压试验标准,中国早期750 kV变压器长时感应电压试验要求较为宽松。调整长时感应电压试验预加电压时间是解决这一问题的有效措施。笔者基于威布尔分布法,根据已有特高压变压器基本绝缘结构试验数据,确定了超、特高压器基本绝缘结构局部放电概率在短时间范围内的扩大威布尔分布参数。结合中国750 kV工频过电压水平,利用油—屏障绝缘局部放电概率扩大威布尔计算公式,同时考虑预加电压、安全系数和局放控制概率水平,对750 kV长时感应电压试验预加电压时间进行了计算和分析,提出了相应预加电压时间的参考值。。     

1000 kV特高压中性点电抗器匝间绝缘性能研究

文中主要研究了1000 kV特高压交流输电工程中使用的中性点电抗器的绝缘特性。首先,通过工频过电压分析和特高压工程系统调试期间实测数据,仿真分析了中性点电抗器在冲击电压下的电位分布;接着提出了用于考核中性点电抗器匝间绝缘性能的现场耐压试验方法,并对中性点电抗器在试验中动热稳定性进行了计算及校核,理论论证了现场耐压试验的可行性和适用性;最后文中用于考核特高压中性点电抗器绝缘性能的试验方法在现场得到验证。文中提出的应用于特高压中性点电抗器的现场匝间绝缘考核的试验方案可以作为今后交接试验的参考。     

牵引变电所干式变压器绝缘垫块放电频发原因研究

为研究牵引变电所27.5 kV配电干式变压器主要的两种绝缘垫块的电气性能,测试了不饱和聚酯团状模塑料(DMC)和环氧树脂复合材料(ERC)制成的绝缘垫块的直流泄漏伏安特性、工频耐压特性和工频梯级电压下的局部放电特性,并对绝缘垫块表面进行扫描电镜分析。结果表明:绝缘垫块的直流泄漏电流随电压的升高呈指数增长,直流电压高于18 kV后电极周围出现放电;DMC垫块和ERC垫块的工频闪络电压分别为100 kV和102 kV,工频局部放电起始电压分别为27.5 kV、25.0 k V,当工频电压为27.5 k V时,DMC和ERC垫块的局部放电视在放电量分别为25.0 pC、65.5 pC。牵引变电所配电干式变压器放电故障频发的主要原因是两种绝缘垫块的电气绝缘性能不佳,应增加配电干式变压器绝缘垫块耐压和局放等技术要求。     

智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度试验分析

为发挥电缆绝缘测试装置的效能与价值,对智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度试验方法进行了设计研究。根据二次电缆结构,设计试验样品结构;根据二次电缆绝缘测试装置测试原理,设计安全裕度试验回路;将此次试验置于具有较强屏蔽性环境下实施,设计智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度试验;计算二次电缆绝缘测试装置等效击穿电压、电场强度,完成装置安全裕度的分析。通过装置工频试验电压安全裕度试验与装置操作击穿试验,证明了智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度与装置的作业环境/海拔高度有直接联系;装置的安全裕度会随着装置操作击穿试验中击穿试验电压的增加而增加。     

基于三维构型与电热传感的特高压换流变压器出线装置区域数字孪生模型研究

特高压换流变压器出线装置区域绝缘结构复杂且体积巨大,承受大电流、高电压长时间作用,对其开展现场运维试验将耗费较大代价。目前数字孪生技术日益完善,逐渐从汽车、航空等制造业引入电力行业。基于此,文中将数字孪生技术引入特高压换流变压器高端电力设备,考虑到换流变压器本体结构复杂且其出线装置及换流变套管区域为其重要典型附件,因此重点研究该区域数字孪生3D模型构建,依据其孪生模型进行现场运维模拟试验和大电流、高电压载荷下的功能性响应分析。出线装置区域数字孪生模型依据电热耦合物理场仿真模型构建,应用电热传感器实时监测其承受在线电压、电流波形,并实现了现场运行参数与数字孪生模型加载数据之间的交互联动。另一方面,实现了数字孪生模型中材质区域智能提取辨识,并可依据物理场环境变换材料参数性能,以适应不同运行环境的结构设计与性能考核。进一步,为分析换流变套管内部暂态温度与其短时载流能力和长时老化性能间关系,提出了高压套管长时内绝缘性能评估流程方法。文中聚焦于换流变压器出线区域的数字孪生模型3D构建,其研究方法可推广延拓至换流变本体绕组结构、油纸绝缘区域与有载开关等关键部件。文中研究结果可为换流变压器本体绝缘结...     

500 kV绝缘横担杆塔电气性能分析

随着国家加大超/特高压输电线路的建设力度,对输电线路杆塔的绝缘性能要求也越来越高。结合绝缘杆塔的国内外研究应用现状,提出绝缘杆塔的结构型式;以绝缘横担杆塔为例,参考500 kV单回路酒杯型杆塔,计算了绝缘横担杆塔和普通铁塔的绝缘水平,并在此基础上分析了两者在电气性能上的差异;从减少绝缘子片数和缩短横担长度2个方面分析了其对绝缘杆塔电气性能的影响。研究结果表明：绝缘横担杆塔在工频电压、操作过电压以及雷电过电压下的绝缘裕度都要高于普通杆塔;要实现绝缘杆塔安全性和经济性的统一,可以在减少绝缘子片数的同时适当缩短绝缘横担长度。     

典型电力变压器感应耐压试验电位分布分析

GB 1094.3《电力变压器》所规定的电力变压器感应耐压试验,包括短时感应耐压试验(ACSD)和长时感应耐压试验(ACLD),其试验目的主要是考核分级绝缘变压器的主、从绝缘强度,以及在此考核下变压器的局放水平。以典型220 kV变压器为例,阐述在ACSD和ACLD试验下,变压器的励磁电压、变压器各绕组具体部位的电位分布分析方法,对变压器绝缘结构设计与裕度计算、工艺制作重点起到一定的辅助作用。     

电压跌落与动态电压调节技术

电压跌落是现代工业发展面临的最主要的电能质量问题之一。针对如何解决电压跌落对敏感负荷的影响,介绍了电压跌落的概念及其产生的原因、电压跌落对用电负荷的影响和动态电压调节器(DVR)补偿电压跌落在国内的应用情况。     

高压侧电压控制对电压稳定性的影响

简要介绍了发电厂高压侧电压控制原理和特性,并根据简化的发电机模型,应用特征根方法分析了HS-VC对一单机—恒功率负荷系统电压稳定性的影响,分析表明,高压侧电压控制可有效改善系统电压稳定性,改善程度和电压控制点位置α有关,α越大,控制点越接近高压侧,改善效果越好。实际系统算例的时域仿真验证了分析的正确性。     

动态电压恢复器电压跌落检测

动态电压恢复器中常用d-q变换法实时检测电压跌落,但是它的检测精度和实时性易受到三相不平衡情况下负序分量和低通滤波器的影响。提出一种改进的检测方法,首先对三相电压进行微分运算,构造线性方程组实现电网电压中的正、负序分量分离,再对正序分量进行d-q变换,消除负序分量的干扰,最后使用高截止频率低通滤波器滤除其他频次干扰,减少系统延时。理论分析和仿真试验都验证了其可行性。     

正序电压坐标和零序电压测量

零序电压是一个矢量，有大小及方向。在有中性点的系统中，用正序电压作参考坐标，进行零序电压测量，又用几何作图的方法，得出零序电压矢量图，在中性点没有引出的系统中，测出三相线电压，得正序电压坐标作参考，以三相电压作图，或者是计算得出零序电压矢量值，方法简单实用。     

关于高压测试中电压“测不准”问题的讨论

提出了电源测试中高压"测不准"的问题,从量化误差,环境噪声的干扰以及探头的共模抑制比和快恢复特性三个方向进行了分析与讨论。     

一种基于电容分压的电子式电压互感器

提出一种新型的电子式电压互感器 ,它结合了光纤和电容式电压互感器的优点 ,一定程度上解决了高压传输系统中的绝缘和抗电磁干扰等传统难题     

Voltage collapse

Voltage collapse is characterised by a loss of control of the voltage levels in a power system. Although all of the precise mechanisms that affect voltage collapse have not yet been identified, voltage instabilities are known to occur when the power system is operating under a stressed state. The authors discuss voltage collapse and its relationship with the point of maximum power transfer and how voltage collapse can be better predicted     

一种基于电容分压的电子式电压互感器

提出一种新型的电子式电压互感器，它结合了光纤和电容式电压互感器的优点，一定程度上解决了高压传输系统中的绝缘和抗电磁干扰等传统难题。     

基于电容分压器的电子式电压互感器的研究

分析了以电容分压器为传感元件的电子式电压互感器(ECVT)的工作原理、特性,介绍了ECVT的研制、试验情况及其暂态响应特性。分析研究表明,ECVT体积小、绝缘好、抗干扰能力强、无铁心饱和。ECVT带俘获电荷重合闸引起的暂态误差可用软件技术校正。一次侧短路时,暂态响应特征与短路发生时刻、分压器参数有关,而负载对暂态特性影响不大。