特高压断路器预击穿对合闸空载GIS母线操作过电压的影响

针对近几年国内特高压GIS设备启动调试过程中在断路器合闸冲击空载母线时造成绝缘击穿事件,参考特高压GIS断路器特性,建立电磁暂态仿真模型,研究了断路器预击穿对特高压GIS母线快速暂态过电压的影响,得到以下结论:①在断路器合闸空载GIS母线时,不考虑断路器预击穿,则2%统计过电压为1.58 p.u.,考虑预击穿现象后,其最高可达1.8 p.u.;②根据仿真计算,特高压断路器合闸空载GIS母线暂态过电压的首波上升时间约为0.3μs,小于标准雷电冲击波的上升时间;③断路器合闸空载GIS母线暂态过电压虽没有超过GIS设备的操作冲击耐受水平,但可激发GIS母线的隐性缺陷,引起绝缘事件。根据仿真计算结果和国内外对GIS设备绝缘特性的研究,对预防此类绝缘击穿事件提出了意见和建议,对交流特高压GIS设备的设计和绝缘事故预防具有一定的参考价值。     

110 kV复合外套金属氧化锌避雷器爆炸故障分析

针对上海电网一起电缆出线无间隙110 kV复合外套金属氧化锌避雷器发生爆炸故障进行了分析。对该型号避雷器进行了外观检查、电气试验和解体拆卸,结合故障时刻天气及电网运行工况等因素,判断该避雷器故障由内部放电引发。内部放电原因推测可能是该避雷器成型过程中工艺质量控制不良,环氧玻璃纤维缠绕电阻片柱或硅橡胶伞裙外套浇注时内部存在气泡、杂质或水分,运行电压下电场分布不均生产局部放电现象,逐步扩大至绝缘击穿形成贯穿性放电通道,致使避雷器在短路接地电流下发生爆炸故障;也有可能是避雷器使用的环氧玻璃纤维引拔棒有制造缺陷,运行电压下与穿心电阻片组内表面发生沿面放电,最终发展成沿环氧玻璃纤维引拔棒及电阻片组内表面的贯穿性沿面闪络。最后,根据目前现行规程和技术手段,提出了结合定期巡视、带电检测和停电例行试验,对避雷器的运行状态做出评估,进而避免类似故障的发生。     

陶瓷砖性能对拉伸粘结强度影响研究

近年来,外墙贴砖特别是外墙外保温贴砖的可行性引起了业界的广泛关注。JGJ126-2000《外墙饰面砖工程施工及验收规程》标准针对不同气候区对外墙陶瓷砖提出了吸水率、抗冻融能力要求,并限制了砖自重,以此提高外墙饰面砖系统的安全性。本文在对市售外墙砖进行物理性能调研的基础上,研究了陶瓷砖的吸水率、槽型、脱模剂附着量、砖背面粗糙度对拉伸粘结强度的影响,发现吸水率、脱模剂附着量和槽深对各种测试条件下的拉伸粘结强度均有不同程度的影响,并在此基础上对影响拉伸粘结强度的陶瓷砖物理性能进行了影响权重排序。     

换流变压器直流局放超宽频带检测数据处理需求分析

由于换流变压器直流试验无法用交流试验替代,为换流变压器尤其是阀侧绕组的零缺陷投运带来了不确定因素.分析了现行国家和电力行业标准规定的换流变压器直流耐压局部放电(PD)试验程序,以及与超宽频带检测用脉冲群快速智能聚类和分离技术的融合技术方案,包含剔除噪声源后与加压幅值相关的PD源放电幅值、频次等数据处理和显示技术,在满足...     

并联直流接地极抑制上海区域直流偏磁的方法研究

在对直流偏磁产生原因及安装于变压器中性点的直流抑制装置进行简述的基础上,考虑上海区域多直流落点和多接地极的特点,提出了用并联直流接地极去抑制上海区域直流偏磁的方法。根据设计单位资料,对并联用特高压奉贤接地极、华新换流站接地极以及南桥接地极建立了电极模型并获取了各500 kV变电站等效电阻。根据上海区域地质结构和土壤电阻率实测数据,建立了由浅沉积层、深沉积层、基岩层以及地幔至地心层组成的4层水平分层土壤模型。以近景年上海区域电网主要拓扑结构,对直流接地极单独运行、并联运行进行了地表电位和变压器中性点电流计算分析。其中地表电位计算分为上海区域地表电位和各变电站地表电位,而变压器中性点电流计算分有无接入小电阻两种工况。计算结果表明,在并联运行方式中,各变电站的地表电位和直流电流都得到了有效控制。     

直流电压下油纸绝缘中局部放电的超高频特性

为研究直流电压下油纸绝缘中局部放电的超高频特性,组建了一套直流电压下局部放电试验系统以及由局放超高频检测和超宽带检测组成的测量系统,其中脉冲电流超宽带检测的作用是确保超高频检测获取的信号来自于试品自身的局部放电。试验设计了6种油纸绝缘局放模型以模拟换流变压器的典型缺陷,并引入毫瓦分贝(DBM)频谱分析对超高频信号进行了统一化处理,以比较不同缺陷模型对应的超高频信号。直流下试验结果表明:局部放电电流脉冲具有极快的上升沿,能激励起大于300MHz的超高频电磁波,它可以通过超高频传感器加以耦合接收。各种缺陷模型局部放电的DBM频谱分布各异,超高频段能量幅值最大处也不一样。因此若想以高信噪比实现直流下局部放电超高频信号的在线监测,需要使用中心频率可调的窄带滤波器。这些特性为直流输电系统中使用油纸绝缘的电工设备进行局部放电超高频信号在线监测提供了试验依据。     

局部放电脉冲信号ICA提取技术的初步研究

为了提高局部放电在线监测的灵敏度,根据独立成分分析(ICA)基本模型的定义,提出将背景噪声信号与局放脉冲信号看成两个相互独立的信号源,不同观测点获取的观测信号为两者的线性混合,从而可以实现两者的分离的方法。利用ActiveX自动化技术实现了可用于局放脉冲信号提取的ICA软件模块;基于双通道超宽带检测技术,对加噪后的直流下油纸绝缘针板缺陷模型的局放脉冲序列提取进行了试验研究并且利用峭度准则与试验电压极性相结合的方法消除了局放脉冲提取的ICA含混性问题。实验结果表明:该方法能够提取被背景噪声完全淹没的脉冲信号,可以恢复出单个局放脉冲波形、脉冲波形之间的相对幅值关系以及脉冲极值所对应的时间点等重要局部放电信号信息。     

基于波形非线性映射的多局部放电脉冲群快速分类

简单分析了目前基于脉冲峰值-时间序列的局部放电检测系统在模式识别功能上存在的缺陷.提出利用基于单个脉冲波形的宽带检测技术研制多局放检测与模式识别系统,并给出了研制交流下该系统的数据处理方案.重点对研制该系统需要解决的脉冲群快速分类技术进行了阐述:即通过基于局放脉冲时域波形的非线性映射进行参数提取,形成2D或3D的波形特征参数空间,再使用非监督的模糊聚类分析实现局放脉冲群的快速分类.基于2D特征参数平面的仿真试验和3D特征参数空间的GIS污秽试验数据处理结果均表明该分类技术的可行性和实用性.这为多局放电检测与模式识别系统的研制提供了试验和理论依据.     

上海地区雷电流幅值分布特征分析

雷电流幅值及其特性是雷电科学研究以及输电线路防雷设计的重要基础数据。利用雷电定位系统监测获取的上海地区2001—2010年地闪落雷电流幅值数据,统计分析了上海市整体区域以及崇明县(含长兴)、宝山区、嘉定区、浦东新区、市区、青浦区、闵行区、南汇区、松江区、奉贤区和金山区共11个子区域的正极性、负极性及综合雷电流幅值的累积概率分布和均值分布变化规律。在此基础上,给出了上海市整体区域以及各子区域2001—2010年落雷电流的幅值概率密度计算公式,为上海地区输电线路防雷差异化设计、改造和评估提供科学依据。     

GIS直线与L型结构中电磁波传播特性的仿真研究

本文使用有限时域差分法(FDTD)对由局部放电产生的电磁波在GIS典型结构(直线型和L型结构)中的传播特性进行了仿真研究。通过设置不同的电磁波激发方向、对比不同测量角度的信号时域和频域特征、以及比较两种结构的仿真结果,获得了TEM波和TE模波在直线型和L型结构中的传播特性,以及L型结构产生的反射波特征。仿真结果表明,影响电磁波传播的因素主要包括电磁波激发方向、模波速度色散和模波模式转变等。