GIS盆式绝缘子温度多物理场仿真方法

基于GIS历史运行电流信息和环境信息,为实现服役期间盆式绝缘子温度信息提取,提出了一种GIS盆式绝缘子温度多物理场仿真计算方法。综合考虑了GIS母线内部辐射、传导、对流等复杂的传热过程以及涡流损耗、环境温度等因素,研究建立了包含盆式绝缘子在内的126kV GIS母线段温度场仿真模型。基于该模型计算了额定工况下126 kV GIS盆式绝缘子温度分布情况。研究结果表明:当环境温度为29℃时,126 kV GIS中心导杆在2 000 A(有效值)电流作用下,导杆饱和温度为70℃,盆式绝缘子内部平均温度为54.4℃。盆式绝缘子内部温度分布不均,由中心嵌件向外壳处下降,绝缘子内外温度差达21℃。此外,为研究所提出方法的仿真精度,搭建了126 kV GIS温升实验平台,实验测量结果与仿真结果偏差4℃,验证了仿真方法的有效性与准确性。     

开关柜局部放电检测定位技术的应用研究

介绍了对开关柜局部放电暂态对地电压法和超高频法检测定位技术,对超高频电磁波在开关柜中的传播特性进行了理论分析。在实际运行10 kV开关柜中研究了暂态对地电压法和超高频法局部放电定位技术的有效性和可行性。结果表明:采用暂态对地电压法,超高频检测幅值比较和时间差法的局部放电定位技术对开关柜局部放电缺陷的检测和定位是有效可行的。高压开关柜局部放电暂态对地电压法和超高频法检测定位技术可为现场应用提供实验基础。     

基于网络分析仪的GIS局部放电在线监测特高频传感器现场校核技术

如何校核已投运的传感器性能是保障气体绝缘金属封闭开关设备（gas-insulated metal-enclosed switchgear, GIS）局部放电监测可靠性的重要课题。基于网络分析仪,采用扫频方法测试安装在实体 GIS 上的传感器的响应特性,并研究其与特高频传感器平均有效高度的关系。通过比较分析发现,实体 GIS 上传感器的等效频率响应特性与其吉赫兹横电磁波（gigahertz transverse electromagnetic,GTEM）小室内的等效高度曲线具有相似的频谱特征,实体 GIS上传感器的平均等效响应幅值与 GTEM小室内的平均有效高度具有相同的变化规律;结论认为,通过利用网络分析仪进行频响特性测试,可以有效反映特定型号 GIS 结构下的特高频传感器性能。基于该结果,提出了基于网络分析仪的 GIS局部放电监测特高频传感器现场校核方法。     

环氧基片溅射钛副族氧化物薄膜的脉冲真空闪络特性

在绝缘材料表面制备半导电性及高导热系数的涂层可以明显提高材料的沿面闪络性能.采用高真空反应磁控溅射方法,在环氧基片表面溅射TiO2、ZrO2,HfO2薄膜,使用快脉冲真空闪络实验装置(50ns/600ns,前沿和半高宽时间),在真空度5×10-3Pa时,研究了上述三种氧化物薄膜的真空闪络特性.实验发现,TiO2和ZrO2薄膜以无定形态存在,表面颗粒未晶化,而HfO2薄膜已经晶化. TiO2薄膜的闪络电压最高,HfO2薄膜较低.TiO2和HfO2随着溅射时间的增加,镀膜的真空闪络电压有所提高,而ZrO2随着溅射时间的增加,镀膜的真空闪络电压有所下降.结合ANSOFT静电场仿真数据,分析了薄膜的基本特性对闪络后表面电位分布及闪络电压的影响机制.     

VFTO仿真中隔离开关电弧模型研究*

对目前常用的电弧模型(包括理想开关模型、定值电阻模型、时变电阻模型、黑盒模型及火花电阻模型)进行了总结,阐述了各模型原理及数学模型,同时分析了各模型的优缺点。基于IEC典型隔离开关操作回路,对上述电弧模型进行了ATP-EMTP仿真分析,得出不同电弧模型对负载侧电压峰值、电流峰值、VFTO陡度及VFTO持续时长的影响规律。计算结果表明,若仅考虑VFTO峰值与陡度,则指数模型能以简单的模型计算出较为一致的结果;若考虑电弧多次重击穿,则分段电弧模型更符合电弧的发展机理。     

开关柜局部放电检测技术的应用研究

在商用实体开关柜中对典型局部放电源的放电特征进行了分析研究。综合应用暂态对地电压(TEV)和超声波技术对高压开关柜典型缺陷的局部放电进行了检测与分析,对TEV和超声波法检测典型局部放电源有效性进行了综合分析。实验结果表明,不同典型缺陷的放电脉冲相位分布图各有其特征。放电能量不同,同一典型缺陷放电脉冲相位分布图也不尽相同。超声波法检测到信号频谱主要集中在40 kHz附近,放电越剧烈,出现倍频成分。超声波检测法对绝缘空穴放电的有效性差。TEV法检测到的信号的频谱主要集中在3~80 MHz之间,高频分量(150 MHz以上)较少。不同缺陷类型TEV检测信号的频谱存有差异,悬浮电极缺陷的频谱分量丰富。     

一起500 kV GIS断路器放电故障分析

对一起500 kV气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)断路器放电故障进行分析。通过解体检查和试验分析,确定该起故障放电闪络位置为绝缘拉杆,并给出了故障的直接原因和根本原因。为了防止类似故障再次发生,从绝缘拉杆的生产工艺、安装、检测和GIS断路器日常维护等方面提出相关建议。     

126kV GIS盆式绝缘子介质损耗测试方法及应用

针对绝缘子老化测试或变电站在役GIS绝缘子绝缘状态评价的问题,研究一种GIS绝缘子介质损耗测试方法颇为重要。文中开发了一种基于电流比较仪式电桥的介质损耗测试装置,对全新和服役五年的绝缘子进行了电容和介质损耗测试,并对同类新品和运行抽检绝缘子进行了性能测试和试验验证。结果表明:电流比较仪式电桥具有较高的精度,该测试系统的介质损耗测量误差在2%以内,可以保证测试结果的有效性;全新绝缘子具有良好的电气绝缘性能,电容和介质损耗的测试结果无变化,多年服役绝缘子介质损耗值与全新绝缘子相比变化明显,可用来作为评价绝缘子老化状态的一个特征参数。     

500kV GIS断路器内置特高频传感器灵敏度校验方法

实际运行中的局放特高频传感器受诸如振动、温度、湿度、设备内外部的冲击信号等因素影响,很容易损坏,如何科学有效的校验运行中的传感器、检测系统的灵敏度,对于保证设备安全可靠运行有着至关重要的作用。目前常规方法均不适合现场校验,对此,采用基于等效注入场强的方式实现传感器的现场校验,并对某500kV气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal enelose switchgear,GIS）内置特高频传感器进行了实验室部分的测试。测试结果表明,该传感器能检测到1 pC放电,等效注入场强的方式用于现场校验是可行的,且注入信号的频谱与局放频谱相似。     

一起500 kV SF6断路器漏气家族性缺陷分析及整改措施

近年来高压开关类设备SF6气体压力低缺陷频发,严重影响系统的安全稳定性能.通过统计分析、解体检查等手段,发现一起500 kV SF6断路器漏气家族性缺陷,并给出了缺陷原因及整改方案,对类似缺陷查找及分析有一定指导意义.