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。     

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罐式断路器绝缘故障判断分析

针对黄河变电站设备运行过程中发生的一起800 kV罐式断路器绝缘故障,通过现场试验及解体检查等方法进行分析,找出了故障发生的原因。分析结果表明:断路器盆式绝缘子根部存在残留异物或凝露,导致运行中放电击穿,是造成断路器绝缘故障的根本原因。     

变电站断路器合闸储能弹簧断裂故障分析

针对某变电站 231 断路器合闸储能弹簧断裂,引发断路器拒绝合闸故障问题,通过金相分析的方法进行了分析,结果表明:此次断路器拒绝合闸故障的原因是合闸弹簧材质不符合要求,质量不合格,引发合闸弹簧折断,造成合闸不成功,断路器辅助节点未切换,合闸线圈长时间带电而烧毁。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

深埋隧道圆形基坑围护结构变形特性及控制指标探讨

基于深埋隧道超深竖井工程,对比分析了圆形与矩形基坑受力变形特征,在对国内外圆形竖井基坑典型案例统计分析的基础上,探讨圆形竖井基坑的变形抑制机理,以现有规范、工程实例为基础确定圆形竖井基坑的变形控制指标。研究结果表明:①考虑空间结构体系的圆形竖井计算的地墙内力及变形比弹性地基梁的计算结果小20%以上,而矩形基坑的计算结果仅比弹性地基梁的计算结果小0～15%;②支护结构承受轴力为主的"圆筒"效应、轴力对薄弱处的加强以及土体的"挤压"效应三者的综合作用是圆形基坑受力变形抑制的原因;③随着基坑深度增大,基坑侧墙水平位移与深度的比值显著减小;随着基坑直径增大,基坑侧墙水平位移与深度的比值变大;④建议以基坑深度35m、基坑直径40m为分界点,根据情况分别选取0.5‰、1‰、1.8‰作为对于圆形深基坑支护结构水平位移控制指标。     

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。     

330MW火电机组发变组出口断路器跳闸原因分析

针对一起 330 MW 火电机组发变组出口断路器在无任何保护动作情况下的跳闸故障,采用逐步排查法,通过现场模拟实验,找出了故障的原因,提出有效解决办法并制定了防范措施。应用结果表明:改进措施消除了机组存在的安全隐患,确保了机组的长周期安全运行。     

500kV断路器本体三相不一致保护误动作分析

针对一起500 kV断路器本体三相不一致保护运行过程中的误动故障,分析了其误动原因,指出了存在的设计缺陷,并提出了改进方案。应用结果表明:该方案成本低廉、简单易行,消除了由于缺陷而产生的误动隐患,大大提高了断路器本体三相不一致保护的安全性和可靠性。     

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。     

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。     

一起鸟粪闪络引起220kV引流跳线与地线短接故障分析

对某220 kV输电线路跳闸故障进行分析,根据故障监测信息、故障时段故障区域的天气、现场环境等综合判断故障原因为鸟粪闪络,而造成鸟粪闪络的主要原因为跳线角钢未用绝缘护套包覆,鸟类夜间栖息在架空地线防振锤处排便,鸟粪在湿度80%RH、微风条件下降落,短接跳线角钢端头和地线防振锤间电气间隙而引起闪络放电。对绝缘护套的防鸟害效果进行仿真分析,得出了不同电压等级线路绝缘护套的最佳厚度,提出了防范类似鸟害故障的措施。     

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。     

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。     

汽轮发电机组轴承低频振动故障分析

针对某厂300 MW火电机组汽轮发电机1 号轴X方向振动幅值较大且伴随低频振动的问题,通过对机组启动、运行过程中振动数据的频谱分析,结合低频振动的故障机理及振动现象分析,找出故障的原因,提出了提高轴承稳定性的改进措施。应用结果表明:改进措施实施后,机组1号轴启动及带负荷运行过程中,各项振动幅值均小于70 μm,且低频振动分量消失,振动数据达到了国家标准优秀水平。     

一起隐蔽的直流接地故障分析处理

针对某换流站验收过程中出现的直流系统接地事件,分析出故障原因是断路器合闸过程中交直流短时搭接接地。通过分析此次接地可能导致的危害,提出了针对性的解决措施。应用结果表明:提高出口中间继电器动作电压及功率、改善对地分布电容有利于降低直流接地导致保护误动的风险,提高直流系统及二次设备的稳定运行。