GIS同频同相交流耐压技术的研究与应用

针对气体绝缘金属封闭开关(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)变电站在母线不停电条件下,无法进行交流耐压的实际问题,探索应用基于同频同相交流耐压技术在GIS设备上进行交流耐压试验的新方法。在原有试验方法的基础上,分析3/2接线方式下试验方法,对后续试验提供了借鉴作用。     

基于同频同相原理的GIS设备现场交流耐压试验方法研究及应用

GIS设备扩建部分与原有运行部分仅通过母线隔离开关断开,若采用常规调频串联谐振耐压试验方法在原有运行部分带电条件下对扩建部分进行交流耐压试验,由于试验频率在30~100 Hz之间且相位不固定,则必然存在某一时刻使得试验电压和运行电压幅值反向叠加,隔离开关断口电压最大,可能导致断口击穿进而危及GIS运行设备的情况。为解决以上问题,文中通过对试验时隔离开关断口电压进行分析,找到了降低隔离开关断口电压的途径,并依此对常规串联谐振耐压试验方法进行改进,提出了基于同频同相原理的GIS设备现场交流耐压试验方法 ,研制出同频同相交流耐压试验装置,并通过现场试验,验证了试验方法的有效性和装置的可靠性。该方法的提出,使得在原有运行部分带电条件下对扩建部分进行交流耐压试验成为现实,大大提高了供电可靠性,具有十分重大的经济价值和社会效益。     

110 kV GIS同频同相交流耐压试验中三工位隔离开关内部电场分布特性

同频同相交流耐压试验技术因无须GIS母线全停,可以显著地提高供电可靠性,近年来在GIS改扩建工程中得到了广泛应用。目前110 kV GIS普遍采用三相共筒式结构,同频试验过程中三工位隔离开关断口或相间可能会存在击穿的风险,需要对三工位内部电场分布进行分析。采用有限元法对同频同相试验技术在110 kV三相共筒式GIS耐压试验中三工位隔离开关内部电场进行了分析,仿真中结合实际试验过程中的加压要求和加压过程所对应的边界条件,获得了试验中三工位隔离开关内部不同位置的电场分布特性,得到了不同加压方式电场较大的位置,在此基础上,对内部结构参数对电场的影响规律进行了分析,研究结果可以为同频同相试验技术在110 kV GIS耐压实验中的应用提供了理论和数据支撑。     

GIS同频同相耐压试验中母线隔离开关断口击穿过程仿真计算

GIS设备同频同相耐压试验发生意外导致试验相母线隔离开关断口击穿时,试验间隔对应母线电压可能产生畸变,间隔保护可能误动.为评估该暂态过程对运行母线及试验侧串联谐振装置的影响,有必要对断口击穿暂态过程中各个关键节点的电压、电流波形进行仿真.建立了网侧真型和试验侧真型两种ATP-EMTP仿真模型,对同频同相耐压试验失败导致...     

110 kV三相共筒式GIS同频同相交流耐压试验中隔离开关断口击穿特性仿真分析

同频同相交流耐压试验技术因无需母线全停,现已在220 kV GIS设备检修或扩建后的绝缘性能试验中得到了广泛应用.然而,110 kV变电站普遍采用三相共筒式GIS设备,由于相间紧凑布置,在对三工位隔离开关进行耐压试验时,隔离开关断口击穿风险较大,这将给系统供电可靠性带来极大影响.使用EMTP-ATP仿真软件搭建了同频同...     

基于同频同相技术的500kV瓷柱式SF_6断路器交流耐压试验分析

同频同相技术近年被广泛应用于220kV及以下GIS间隔扩建和大修后不停电耐压试验,但在500kV设备交流耐压试验应用极少,缺乏成熟的应用经验。本文介绍了一起对深圳地区某台大修后的500kV瓷柱式SF_6断路器耐压采用同频同相法所进行的分析设计、并最终在该地区首次成功实施的案例,结果表明:同频同相技术同样适用于邻近带电运行设备不停电的500kV设备扩建、大修后交流耐压试验,其实施过程安全、可靠、可控,能有效考验断路器绝缘情况同时提高供电可靠性,对500kV设备交流耐压试验有着重要推广意义。     

GIS现场交流耐压试验中放电点定位方法的研究

介绍了一种利用分段加压和压电薄膜传感器相结合的气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)故障放电点定位方法,并结合某变电站110 k V GIS设备交流耐压试验为例,给出了使用该定位方法对放电点的排查定位过程,试验结果表明,该定位方法可以实现现场GIS设备交流耐压发生击穿后故障点迅速准确地定位。     

变电站扩建工程GIS设备耐压方案研究

讨论了变电站扩建工程GIS设备耐压实施方案,根据不同的GIS设备内部结构、扩建接驳方式、系统运行方式等客观条件,提出常规耐压结合同频同相耐压、通过运行设备充电等绝缘检测方案。在满足交接验收标准的前提下,采用技术手段最大限度规避带旧设备耐压,保障设备使用寿命,降低设备后期运行风险。     

GIS同频同相试验中产生的VFTO及相应安全策略

GIS的同频同相耐压试验已经在变电站扩建的交接试验中得到应用,然而在试验过程中可能会发生击穿事故,产生的特快速瞬态过电压将严重威胁被试设备和运行设备的安全.文中针对某次363 kV GIS同频同相耐压试验,建立EMTP仿真模型并确定参数,研究不同工况和不同的运行方式下GIS内部可能会产生的特快速瞬态过电压,同时分析了试...     

基于GIS设备现场耐压试验的研究

随着电力科学技术的快速发展,GIS设备以其优异的特点,如安全性强、可靠性高、安装简易、结构紧凑、占地面积小以及维护工作量小等,而被在电力系统中广泛应用。本文从GIS设备的交流耐压试验和老练试验入手,就GIS设备的高压试验的击穿放电现象和试验方法进行了详细的分析和研究。     

特高压气体绝缘组合开关设备现场冲击耐压试验及局部放电测量

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压试验的发生器形式、参数及现场试验流程进行了介绍,对比了内置式和外置式2种特高频局部放电测量方式得到的测量结果的差异。结果表明,外置传感器受到的干扰较大而内置传感器则不受外部干扰。适当减小限流电阻可提高电压的产生效率。此外,模块化冲击电压发生器配合振荡型冲击电压波形可以实现较高的产生效率和现场组装速度。利用内置式特高频传感器可以有效屏蔽发生器球隙放电的干扰,实现现场雷电冲击耐压试验时GIS内部局部放电的检测。     

GIS交流耐压试验中绝缘缺陷的高效发现

介绍了国家电网公司对气体绝缘开关设备(GIS)类设备交流耐压的相关标准,比较了两种辅助检测方法特高频法(UHF)和超声波法(AE)的差异及对同类信号源的检测效果。针对两起耐压试验击穿事件,对试验中绝缘缺陷发现的过程进行分析,结果表明从严执行标准对交接耐压试验中高效发现设备绝缘隐患具有重要作用,综合运用UHF和AE检测法,实现两者的优势互补,可排除干扰因素对判读信号的影响。     

分级绝缘电压互感器倍频感应耐压试验的分析

为检查分级绝缘电压互感器的绝缘缺陷,需要对其进行倍频感应耐压试验。笔者提出了倍频感应耐压试验时试验电压的几种测量方法,对耐压试验中电压互感器的容升电压的产生原因及其对试验的影响进行了分析,对耐压试验的电压持续时间进行了说明,指出耐压试验前后空载试验结果的对比是判断被试电压互感器是否合格的依据。     

交联聚乙烯电缆现场耐压试验的特点分析

针对直流耐压试验方法的局限性,介绍应用超低频耐压试验、串联谐振及变频谐振方式来进行交联聚乙烯电缆交流耐压试验,结合现场试验的经验介绍其试验原理和电气参数的计算方法。     

工频耐受电压试验设备要求和试验方法

工频耐受电压试验是验证低压电器固体绝缘及其耐受暂态过电压能力的试验。描述了工频耐受电压试验设备原理、试验变压器容量与泄漏电流整定值之间的关系以及试验时的注意事项。     

特高压气体绝缘开关设备中电磁式电压互感器耐受特快速暂态过电压的特性分析

为满足系统同期合环的要求,特高压气体绝缘开关设备(GIS)中安装有电磁式电压互感器(IVT)。GIS内部隔离开关操作会产生特快速暂态过电压(VFTO),可能引起IVT绕组出现电压分布不均的问题。为掌握特高压工程用GIS IVT在VFTO下的耐受特性,采用仿真和实测相结合的方法对其绕组在VFTO下的电压分布进行了研究。建立了IVT的端口模型和绕组电压分布计算模型计算其端口VFTO和绕组电压分布,并通过陡前沿冲击电压下绕组电压分布试验予以验证。通过仿真计算,获得了特高压变电站IVT端口的典型VFTO波形及其作用下的绕组电压分布特性。计算表明电压沿绕组分布整体比较均匀,绕组端部匝间、层间开口位置电压分布相对集中,试验结果初步也验证了仿真结果。根据仿真和试验结果,校核了绕组电压分布集中位置的绝缘耐受能力。进一步说明在实际特高压工程中,IVT绝缘耐受VFTO具有足够的裕度;在产品的优化设计中须加强绕组首端匝间和层间绝缘,以进一步提高其VFTO耐受能力。     

GIS现场绝缘试验技术

阐述了对GIS进行现场交流耐压试验的基本方法,并讨论了传统的局部放电测量方法,综合分析GIS现场绝缘试验的有效性和存在的问题,指出交流耐压试验配合灵敏的局放测量是有效的现场试验方法。选择现场可行的局部放电在线监测系统,还可以实时掌握绝缘运行状态。     

一起GIS设备漏气及现场交流耐压试验击穿故障分析

针对某220 kV变电站66 kV气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)因盆式绝缘子出现裂痕发生漏气事件,介绍了设备漏气故障点发现过程,解体处理后进行主回路绝缘试验过程中出现击穿现象,通过闪络定位仪准确定位到击穿气室,再次解体发现导电座上有明显的磕碰痕迹,改变了导电座周围的空间电场分布,导致在耐压过程中导电座下侧局部电场发生畸变,耐压过程中最终在绝缘子表面发生了沿面闪络放电。试验验证了闪络定位仪在闪络故障检测及故障点定位应用中的准确性和有效性,可在高压设备交接试验中推广。     

冲击电压下气体绝缘开关设备悬浮缺陷放电特征

为探索冲击电压下气体绝缘开关设备(GIS)悬浮缺陷局部放电检测的有效性及灵敏性,搭建了冲击电压下局部放电试验平台,测量了悬浮缺陷在非振荡冲击波(标准雷电波、标准操作波)、振荡冲击波(振荡操作波)和工频电压下的局部放电信号,提取并分析了悬浮缺陷在不同类型冲击电压波下的局部放电特征谱图,比较了冲击电压波形和工频电压对悬浮缺陷检测的灵敏性。研究结果表明,在非振荡冲击波和振荡冲击波作用下,悬浮缺陷放电稳定、重复性好,冲击电压波对悬浮缺陷的局部放电检测较有效;在不同试验阶段内,振荡冲击电压下的q-?散点图及N-?柱状图以及非振荡冲击电压下的q-Δt/Δu散点图和N-Δt/Δu柱状图的形貌特征差别较大,可作为表征GIS悬浮缺陷放电类型及放电严重程度的特征谱图;在三种冲击电压波形中,振荡操作冲击电压波形对缺陷检测灵敏度最高,是工频电压下悬浮缺陷局部放电起始电压的1.3倍。