配网避雷器预期运行寿命计算评估

电气设备状态评价与风险评估是当前电网安全和供电可靠性研究工作的重要方向,对电气设备预期使用寿命进行评估是电网可靠性和安全评估的重要判据之一,但是目前中国有关电气设备使用寿命还未建立相关标准。配网避雷器是配网防雷保护的主要设备,广东地区雷电活动强烈,加之配网避雷器使用量大、价格便宜、准入门槛低,在设计、工艺、制造、选型、安装、运维及检测环节存在不少问题,导致运行故障率较高。笔者通过对配网避雷器故障模式和受损决定因素进行分析,提出配网避雷器预期寿命计算路线,并具体介绍评估方法、过程和计算实例,可为电气设备预期寿命评估提供借鉴。     

避雷器用脱离器运行状况及性能要求分析

为了总结避雷器用脱离器应具备的性能,并验证这些性能的完整试验方法,研究了目前中国脱离器的主要结构、类型以及在运行过程中出现的主要问题。分析认为,目前中国脱离器运行状况不佳的原因有:标准中对脱离器的性能要求不完善;目前运行中脱离器的性能不满足实际性能需求;未考虑电网结构差异,主要是中性点接地方式等。从动作性能、耐受性能、环境性能、机械性能和电网结构等方面研究了脱离器的性能需求,并结合脱离器的故障模式,指出目前中国标准存在的问题主要在机械及环境试验、试验程序、安秒特性试验3个方面。最后就试验程序、通流容量要求、电流耐受试验、动作电流要求、安装要求、安全距离、脱离器性能评价等方面,为建立独立脱离器标准体系提出了一系列新的措施和建议。     

电力系统故障模拟的图形化建模方法

提出并建立了一种以图形建模为基础的电力系统分析软件设计框架.文中重点阐述了电力系统图形建模、潮流拓扑自动生成、电力系统故障模拟计算等技术实现方法.在构建的电力系统图形化建模平台上,利用IEEE标准算例及其它典型数据,对多个电力系统模型进行了稳态仿真,以及以潮流分析为基础的精确故障模拟分析.经检验,该方法在运算速度、精度以及收敛性等多个方面均能够满足实际工程需求,展示了图形建模技术在电力系统应用领域的广泛前景. .     

滤波电容器振动与噪声多倍频现象及其产生机理模型

一般认为,在高压直流输电系统中滤波电容器的振动与噪声频谱为谐波电流各频率之间的差频、和频及每个谐波的二倍频。但某些电力电容器在测试中噪声频谱与目前电容器振动噪声机理所预测的并不一致。为此对该现象进行了研究,旨在完善滤波电容器振动与噪声的产生机理。试验结果表明,在加载单频谐波电流时,电容器噪声呈现出2种频率特性:1)噪声频谱为谐波电流频的整数倍;2)噪声频谱为谐波电流的偶数倍。这种电容器噪声特性称为多倍频现象。基于Lagrange力学原理,构建双极板电容器振动的动力学方程。将电容器极板间的电势能作为一种非定常外势能作用,并近似到极板间距的二阶项来反映电场与振动间的耦合作用。通过求解动力学方程,得到与试验结果一致的振动频谱。研究发现,引起电容器出现多倍频现象的原因是电场力与极板振动间存在耦合作用。当加载电流频率或其2倍频与电容器本身固有频率很接近时,多倍频现象更加显著。     

交流1000kV避雷器第6级线路放电试验参数设计

从3个方面即试验方法的合理性、等价性、实用性出发,讨论和分析了1000kV特高压交流系统用无间隙金属氧化物避雷器的线路放电试验方法。并以我国1000kV特高压交流线路实际参数和预期过电压标么值为参考,试定义了可以满足1000kV避雷器2次线路放电注入的能量>40MJ要求的第6级线路放电试验参数,规范了第6级线路放电的试验方法,可供我国1000kV避雷器标准制定时参考。     

高压直流输电系统中交流滤波电容器的振动产生与传递机理

滤波电容器是高压直流输电换流站的主要噪声来源,其设备数量多、装置高度高,对换流站周边区域产生显著的可听噪声干扰。为解决滤波电容器可听噪声问题,首先要明确滤波电容器振动的产生机理。文中根据滤波电容器单元的实际结构,分析了电容器在高谐波运行状态下所承受的交变电场力,研究发现其电场力与电容器极板间电压的平方呈正比关系。为了研究滤波电容器单元的振动产生及传递过程,文中先对电容器心子振动进行了测量,发现电容器心子具有多个共振点,当电场力接近这些共振频率时,心子出现显著振动。另外,文中也对电容器外壳振动形态进行了测量,研究发现电容器的内部振动为先传递到电容器底面,再经过底面与侧面间的棱边传递到电容器的侧面。     

广东电网10kV配网避雷器运行状态分析与评估

介绍了目前广东电网使用的配网用避雷器的类型、安装方式,并对广东电网配网10 kV避雷器的故障模式进行详细调研统计,对现场获取的部分典型避雷器与生产厂家相同型号的未使用避雷器进行对比试验分析,分析了目前广东地区配网用避雷器的故障原因及安装和使用中存在的问题,主要为电阻片规格、密封性、结构、安装方式、接地电阻等方面不符合要...     

整只配网用避雷器大电流耐受能力试验研究

配网用避雷器一般采用复合外套避雷器,大电流耐受能力是制约避雷器性能的重要因素,为此,对此进行深入试验研究。根据标准要求,配网避雷器应通过65kA的大电流冲击耐受试验。但是实际试验结果表明：在电阻片大电流冲击耐受试验通过的情况下,装有相同电阻片的整只避雷器的大电流冲击耐受试验却难以通过。因此选用5家国内有代表性的电阻片生产厂生产的电阻片和整只避雷器为研究对象,对复合外套避雷器整只大电流冲击耐受能力进行了系统试验研究。研究表明,导致复合外套避雷器整只大电流冲击耐受能力下降的主要原因是工艺问题,其次是电阻片大电流通流能力不够,还有就是其内部绝缘件使用不当和质量差。试验还表明,采用管形结构设计的避雷器大电流耐受能力最好;大电流耐受能力不足是强雷地区配网避雷器故障率高的首要原因,而避雷器结构、工艺、制造质量及电阻片尺寸是主要制约因素。     

配网避雷器产品国家监督抽查方案建议及可行性分析

近5年避雷器产品质量国家监督抽查合格率稳步提升的同时抽样率下降明显,为了提高产品抽样率使抽查样本具有足够的覆盖力,提出了新的避雷器产品国家监督抽查方案建议。文中通过分析现行避雷器产品国抽过程中暴露出的电阻片产品抽样难、电阻片样品与避雷器中实际电阻片不一致、大电流冲击耐受试验等价性等问题,提出直接在产品流通领域抽取整只避雷器作为样品,并联系产品制造企业对样品进行书面确认的新抽样方式,要求所有检验项目都在整只避雷器上进行。并且从必要性、可行性、预计产生的影响等方面分析了新抽检方法的适用性。新的抽样方式不仅可以增加抽样的灵活性提高抽样率,还可以查处流通领域的假冒产品;整只避雷器样品上进行大电流冲击耐受试验(大电流幅值有待论证)会导致抽检合格率降低,但这一方式可以刺激生产企业严控产品质量,引导企业远离不合理的低成本竞争,对于行业的长期健康发展具有积极促进作用。     

额定电压780kV特高压交流避雷器电位分布计算与测量

适当降低避雷器额定电压可优化绝缘配合,降低特高压变电站的过电压水平或降低对设备的绝缘水平,提高工程经济性。但额定电压的降低代表避雷器内部电阻片荷电率升高,影响其电位分布均匀性。为了定量分析降低额定电压的特高压交流电站用避雷器的电位分布特性,以Y20W-780/1526型UHV MOA样机为研究对象,基于电场数值计算方法,在Ansys软件中建立3D有限元仿真模型,对5种均压电容配置方案的避雷器电位分布进行计算,选取电位分布最优的配置进行试验实测。试验采用无线测量系统,在一柱电阻片间布置36只传感器,通过测量电阻片的电流承担率反映避雷器轴向电位分布情况。对比仿真计算与试验实测结果得出两者的电位分布曲线变化趋势基本一致,最大相对偏差7.32%。考虑电阻片任意组装时电容分散性对避雷器电位分布的影响,计算出Y20W-780/1526型避雷器电位分布不均匀系数为1.129 6。验证了均压环、法兰及外套尺寸结构等条件不变的前提下,通过合理配置均压电容,可降低额定电压的特高压交流电站用避雷器满足技术规范中电位分布不均匀系数不应大于1.15的要求,研究结果可为特高压交流电站用避雷器降低额定电压设计提供参考。