10kV高压开关柜烧毁事故分析及处理

针对某220 kV变电站1号主变压器10kV开关柜在运行中发生的短路烧毁事故,进行细致的分析,找出了该设备发生故障的原因,并提出了防止类似事故再发生的应对措施。分析结果表明:(1)该设备发生事故原因是由于该开关柜温升长期超标,真空断路器绝缘拉杆性能逐渐劣化,最后失去其绝缘性能而引发单相弧光接地;(2)引起事故扩大的原因是用以限制操作过电压及雷电过电压的三相限压器额定电压及持续运行电压选择不正确。     

两起同型号单断口330kVGIS断路器击穿故障分析

以两起同型号单断口330 kV GIS断路器击穿故障为例,结合返厂解体、电场仿真、工艺模拟试验、绝缘裕度验证试验等,对其产生原因进行分析,并提出相应的防范措施。结果表明:单断口结构在无异物的情况下可正常运行,绝缘裕度符合要求,两次击穿故障主要是断路器内存在异物,需从装配至现场安装全过程管控。     

断路器合闸电阻运行可靠性分析及故障诊断技术研究

合闸电阻作为断路器合闸过程中合闸涌流、操作过电压抑制的重要部件,主要应用在 800kV及以上电压等级输电线路与换流变电站交流滤波器场,其特殊的应用环境导致其故障率较均压电容、支撑绝缘件等其他电气部件高。然而,在合闸电阻日常运维与故障诊断过程中,无相应的标准与系统的方法对其是否存在缺陷以及故障后的故障原因进行分析。 本文首先对合闸电阻特性参数与工作原理进行介绍,之后对串联结构断路器与并联结构断路器分别进行运行可靠性与故障诊断技术研究。提出了动态电阻拟合、声振信号检测、绝缘性能测试、热容量测试等断路器运行过程中合闸电阻状态监测方法,以及基于 ICP的合闸电阻堆拼接、应力特性分析、电场仿真等合闸电阻故障诊断方法,最后通过设备解体验证了所提方法在合闸电阻运行状态检测过程中的可行性。     

一起330kV变电站363kVGIS断路器故障原因分析

通过对一起330kV变电站363kVGIS断路器故障后的现场检测、开盖及解体检查、诊断性试验等, 分析了363 kV GIS断路器故障的主要原因。为降低该类型故障的发生,提出了相应的防范措施,以进一步提升GIS断路器安全可靠运行水平。     

一起800kV断路器合闸后接地故障原因分析

针对S变电站运行过程中发生的一起800 kV SF6断路器接地故障，通过现场二次保护动作、故障录波图中电压与电流变化趋势以及SF6分解产物等分析，确定了故障断路器间隔。通过返厂解体，发现了设备内部放电过程中受损部件以及相应的放电轨迹。基于故障后气室材料特性分析、合闸电阻堆热容量分析、设备放电轨迹分析，确认放电原因为罐体内部异物。通过断路器合闸过程中的粒子飞行轨迹分析、罐体内异物电场仿真、电阻堆气隙内电场仿真，给出了2种异物来源，并提出了相应的异物解决措施，以避免同类接地故障的发生。     

一起220kVGIS断路器截波故障原因分析

针对一起220 kV GIS断路器在生产制造环节发生的截波故障,用排除法对故障原因进行分析,找出了截波故障的原因,提出了相应的改进措施。试验结果表明,改进措施有效防止了在产品制造环节截波故障的发生,同时减少了在电网运行期间发生故障的几率。     

750kV罐式断路器内部接地故障保护动作行为分析

针对一起750kV罐式断路器内部接地故障,通过对保护动作数据和波形图进行综合分析,快速、准确地找出故障点并排除了故障。分析结果表明:故障原因为拉杆绝缘材料存在质量问题,在稳态电压下内部放电,致使其绝缘击穿。     

基于快速开关提升风电场低电压穿越成功率的研究

装设自动重合闸的风机馈线发生永久性故障时,并网点电压会发生两次跌落造成风机低电压穿越失败,针对上述现象提出了一种采用快速开关提升风电机组低电压穿越成功率的方法。该方法以国标为基准分析快速开关应用于风机低电压穿越场景的机理,利用快速保护断路器本体与控制系统的配合,较大程度地缩短故障电流对系统的冲击时间。以某风电场接入电力系统为例,在PSCAD/EMTDC中分别对比了采用传统断路器和快速开关的10 kV馈线发生各种短路故障时并网点电压的跌落情况。仿真结果表明:基于快速开关提升风机低电压穿越成功率的方法能够显著地缩短故障电流对系统的冲击时间,较大程度地保障风机在并网点电压两次跌落的情况下保持并网运行。     

基于快速真空断路器技术的发电机出口断路器装置

阐述了加装基于快速真空断路器技术的发电机出口专用断路器装置(GVFC),在系统短路故障或发电机自身故障时,可快速有效切除故障,保护发电机安全运行。在提高厂用电的可靠性,简化继电保护,缩短故障恢复时间,提高机组可用率方面效果显著。     

363kV快速真空断路器电场计算

高电压等级开关设备的绝缘水平严重影响设备的安全运行和开断能力,因此在研发高电压真空断路器时需要分析其电场分布。以363 kV快速真空断路器设计结构为原型,建立三维有限元电场计算模型,分别计算了额定电压下闭合和开断工况下的电场分布,分析了灭弧室、绝缘子以及主要金具表面的电场大小。结果表明:均压环表面电场最大值为1.92 MV/m,绝缘子表面最大值为0.36 MV/m,开距20 mm时灭弧室断口电场最大值为3.5 MV/m,其他部位电场均处于控制范围内,断路器总体结构设计合理,满足绝缘要求。     

一起800kV罐式断路器内部故障原因分析

介绍了一起某变电站7530断路器内部闪络故障，结合现场检查、电气试验、故障录波情况确认故障点，通过气体成分及放电产物分析、故障部件电场仿真等手段综合分析800 kV罐式断路器故障原因，并提出了处理措施及建议。     

基于CEEMDAN与样本熵的高压断路器机械故障诊断

依据高压断路器振动信号特性，提出一种自适应白噪声完整经验模态分解( complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，CEEMDAN)与样本熵相结合的高压断路器故障特征提取方法。首先利用CEEMDAN将分闸振动信号分解成一系列内禀模态函数(intrinsic mode function，IMF)，然后利用相关系数法与归一化能量筛选包含信号主要特征信息的前7阶IMF分量，求取其样本熵作为特征量，最后采用粒子群算法(particle swarm optimization，PSO)优化支持向量机(support vector machine，SVM)分类器，对断路器不同故障类型进行分类识别。实验结果表明该特征提取方法能准确提取振动信号特征量，输入PSO-SVM诊断高压断路器故障能取得良好的效果。     

开关型高压电网故障限流装置研制

针对日趋严重的电网短路电流超标问题,采用基于爆炸式快速开断载流桥体的大容量高速开关装置(Fast Switching Release,FSR)与限流电抗器一体技术研制了“节能型限流装置”,并在宁夏220 kV步桥变电站成功运行;基于高速大遮断容量真空断路器技术、短路电流快速识别技术、相控技术与限流电抗器相结合研制了“330 kV 开关型零损耗电网限流装置”,并在宁夏330 kV迎安I线成功进行2次短路试验。现场运行及试验结果表明:2种开关型高压电网故障限流装置从根本上解决了电网故障限流技术实用化中面临的安全性、可靠性以及经济性等关键问题,标志着电网故障限流技术取得了一个突破性的进展。     

利用新型快速断路器提升电能质量的研究

随着微电子器件与电力电子技术的飞速发展,用户对电能质量的要求越来越高。和传统的断路器相比,新型快速断路器采用了更高水平的灭弧技术,提升了机械动作性能,动作时间明显缩短,从接受跳闸命令到出口动作切除故障只需要大概 20ms的时间。通过 PSCAD仿真软件,在母线处分别对单相接地故障、两相接地故障等情况进行了仿真分析,验证了采用新型快速断路器技术,能够有效减小故障处电压跌落时间、故障恢复时间、三相电压不平衡等现象, 提升了电力系统的电能质量。     

智能断路器保护算法的研究

针对智能断路器的工作特点,提出了一种基于采样值的可实现对故障点的快速检测的配电网智能断路器保护算法,并通过计算机仿真模型验证了算法的有效性。结果表明:相较于FFT算法,该算法具有计算速度快、无须同步采样的优点,特别适用于对经济性和可靠性要求较高且承担多任务的单CPU检测与控制系统的应用。