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。     

40.5kV真空灭弧室内部电场强度分布的仿真分析

40.5 kV/2.5 kA/63 kA真空灭弧室作为363 kV/5 kA/63 kA快速断路器串联模块的子单元,研究其内部电场强度分布以确保其绝缘性能,对于整套快速断路器装置的安全可靠运行尤为重要。根据实际参数搭建了40.5 kV真空灭弧室的基本模型,利用Ansoft 有限元计算仿真软件搭建了40.5 kV真空灭弧室的仿真模型,进行了电场强度分布的仿真计算,得到了灭弧室中的动触头台阶倒角区域、动触头倒角区域、静触头台阶倒角区域、静触头倒角区域的电场强度最大,最有可能发生击穿的结论。提出了通过改变台阶倒角和触头倒角以改善电场分布进行优化设计的建议,并利用Ansoft 仿真软件进行改变台阶倒角值和触头倒角值后的仿真计算,得到了触头台阶处倒角取值2mm、动静触头倒角2mm或3mm的设计较优,只设置1个触头片时触头倒角取值3 mm设计较优。     

126kV双断口快速真空断路器仿真研究

快速真空断路器因其动作速度快、可靠性高、动作分散性小等特点,目前多应用于中低压配用电系统。以一种限制变压器励磁涌流的126 kV双断口罐式结构的快速真空断路器为例,采用有限元仿真研究了其电场、磁场、温度场分布。仿真结果表明,采用罐式双断口结构的快速真空断路器的绝缘性能、磁场分布及通流性能均满足设计要求。     

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。     

GIS中快速真空开关灭弧室波纹管机械寿命研究

当快速真空断路器放入GIS中,真空灭弧室波纹管会承受3种不同条件的严峻考验,分别为高分闸速度高气压环境、重复性大幅度机械压缩。为了确定GIS内真空灭弧室波纹管在高气压环境及高分闸速度下的机械寿命,采用流固耦合仿真方法对波纹管在分闸过程中的机械波传递、等效应力值及机械寿命进行了仿真分析研究。仿真结果表明:波纹管分闸过程中机械波传递速率不随分闸速度及内部气压的变化而改变,随着气压和分闸速度的增大,波纹管最大等效应力值呈阶跃式增大,机械寿命则呈减小趋势。通过对波纹管机械寿命实验,得到了GIS中真空灭弧室波纹管在高气压环境高分闸速度下的机械寿命情况,实验结果与仿真结果较为吻合。     

363kV真空断路器支柱绝缘子模态及地震响应谱分析

当地震波的振动频率接近电力设备支柱绝缘子的固有振动频率时,可引发共振现象而导致设备损坏。针对363 kV真空断路器支柱绝缘子建立了有限元模型,对支柱绝缘子进行地震响应谱分析,可为支柱绝缘子结构的设计提供参考。首先对支柱绝缘子进行结构静力学分析,计算支柱绝缘子自身应力分布;其次进行有预应力模态仿真分析,计算出支柱绝缘子1-10阶振型对应的模态频率;最后在计算出各阶模态频率的基础之上,对断路器支柱绝缘子进行了地震响应谱分析,在x +y方向施加EI Centro波加速度频谱,计算出支柱绝缘子的最大应力分布和沿各坐标轴方向的最大形变位移。     

快速真空断路器在限流技术中的应用

针对由于电网规模和单机容量的不断扩大,造成电网短路电流越来越大的问题,采用快速真空断路器技术,快速投入限流电抗器对短路电流进行深度限制,使得电网短路电流大幅度减小。经电网中压系统大量应用和 330 kV 线路安装考核验证,结果表明:采用快速真空断路器技术限制电网短路电流,避免了常规限流技术造成的较大运行损耗,实现了电网限流装置结构轻便、造价低廉、运行可靠、维护方便的目标。     

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。     

盐州变电站330kV主变压器带载能力不足分析

针对盐州330 kV变电站330 kV 1号、2号主变压器温升异常,带载能力不足问题,通过对变压器冷却器实体检查及温升实测值与理论计算对比分析,找出问题原因并提出了解决方案。分析及应用结果表明:变压器带载能力不足是由冷却器散热效率太低引起,更新冷却器后,变压器温升及带载能力达到额定要求,变压器恢复安全稳定运行。     

银川东换流变电站限制短路电流的方法探讨

为限制银川东换流变电站的短路电流水平,采用了从330 kV解开电磁环网、主变中性点加装小电抗和750 kV加装线路串联电抗等传统限流措施,以保证变电站母线短路电流不超标。在此基础上,提出了快速开关应用于限制变电站短路电流的方法,研究结果表明：利用快速开关型故障限流器,采用双母双分段和输电线路363 kV快速开关技术,可以更加有效地控制银川东短路电流水平,为解决宁夏电网发展中银川东地区短路电流超标问题提供参考。