变电站绝缘式铜管母线的应用

1概述随着变电站主变容量的加大,变压器10kV侧母线额定电流不断增加(超过3000A),在以往工程中采用多片矩形导体已不适应工作电流的回路,而且矩形母线在技术上和结构上很难满足母线发热和电动力的要求,由此引起附加损耗、集肤效应系数的增大,造成载流能力的下降,电流分布不均匀。当单台主变容量为180MVA以上时,由于变低侧额定电流、短路电流、以及单台容量在系统中所占的比重增大,主变10kV出线侧不仅有母线桥本身电动力问题、发热问题、还有母线桥支柱绝缘子、钢构架以及母线桥附近混凝土柱、基础内的钢筋在交变强磁场中感应涡流引起的发热问题,一旦母线短路,敞露母线、支柱绝缘子、变压器绕组都遭受损伤,影响变电站的安全运行、供电的可靠性。为解决上述问题,10kV母线出现了绝缘铜管母线。绝缘铜管母线代替矩形母线可以改善母线材料的有效利用率,提高母线机械强度,防止人身触及带电母线及金属物落到母线产生相间短路等。铜管母线在实际工程中的应用,获得了较好的效果,为变电站的安全运行、提高供电可靠性、降低损耗起到了积极的作用。2绝缘铜管母线与常规矩形母线的比较优点(1)载流量大铜管母线为空心导体,表面积大,倒替表面电流密度分布均匀,铜管导体...     

雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电测量与分析

介绍了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的机理与过程,构建了油纸绝缘气隙模型,设计了冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电的测量系统,采用ORIGIN数值分析软件进行局部放电脉冲的分析与处理,并分析了冲击电压下局部放电主脉冲及波尾多次脉冲的波形特征,探讨了雷电冲击电压下油纸绝缘气隙模型的局部放电起始电压和平均放电重复率等参数性质.试验结果表明:油纸绝缘气隙模型在雷电冲击电压下的局部放电脉冲分为波头时间的主放电脉冲和波尾时间的多次低幅值脉冲,冲击电压的等效频率很高,在测量信号中存在一个幅值很高的由容性电流引起的电压信号叠加在局部放电信号之上,要进行滤波处理;冲击电压波形的随机性与局部放电信号的随机性导致冲击电压下的局部放电信号分散性很大,需要采用统计的方法进行分析.这些试验结论为油纸绝缘类电力设备绝缘状态评估奠定了基础.     

杆塔雷电冲击接地特性的现场试验与仿真研究

将大型冲击电流发生器运至现场,在实际的线路杆塔上给接地装置注入模拟雷电冲击大电流,测量接地装置对地电位升高、冲击接地电阻等指标,获得了运行中杆塔的接地装置冲击特性参数.同时应用接地装置仿真计算模型,按照与现场试验相同的条件用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)进行了仿真计算,将计算结果和试验结果进行了对比分析,取得了较好的一致性.     

电力设备线圈绝缘局部放电传输特性研究

局部放电测量是诊断电力设备线圈绝缘状况的一种重要方法。但传统方法测量得到的局部放电大小、波形与绝缘内部实际放电的大小和波形存在很大的不同。文章对电力设备线圈绝缘局部放电传输特性进行了研究，有关研究结果与试验观察的结果一致。     

高耦合分裂电抗器的雷电冲击特性研究

随着国家电力行业的不断发展,许多事故发生时的短路电流已经接近或者超过设计初期的额定短路电流值,从而引发开断装置无法开断电流与烧毁设备等一系列问题.目前解决此类问题的最有效的方法是使用大容量的短路电流开断器,这种解决方式可以在不改变电网现状的情况下灵活满足短路电流容量增大的要求,但此法的缺点是电抗器易受雷电波影响.本论述...     

变压器典型油纸绝缘局部放电特性

根据对变压器油纸绝缘内部常见缺陷的分析,制作了5种油纸绝缘缺陷放电模型,并在不同温度和电压下进行老化实验,用以模拟变压器中的实际缺陷.研究了不同类型放电的发展过程,分析了温度和电压对油纸绝缘局部放电的影响.对应于不同类型的放电和同一放电模型的不同放电阶段,放电的灰度图谱都存在较大差异,因此,可以通过灰度图谱来区分不同的放电类型和放电阶段.所得结果为进一步研究变压器局部放电模式识别和绝缘老化特征提供了实验依据.     

油纸绝缘中局部放电的超宽频特性研究

利用超宽频带技术对油纸绝缘局部放电的特性进行了研究,分析了电极形状、绝缘形状、绝缘材料类型对放电脉冲特性的影响,以及脉冲随外加电压的变化。研究结果表明：油纸绝缘中的局部放电脉冲与电极的形状关系不大,但随绝缘材料的不同而不同;在一定电压范围内,放电脉冲的形状变化不大,且其峰值变化具有较强的随机性;当外施电压超过某一范围时,放电脉冲的形状将产生明显的变化,波形不再惟一,脉冲的峰值也逐渐增大。研究结果对于利用放电脉冲波形特征进行模式识别和剔除外来干扰具有一定的理论价值和工程应用的参考意义。     

负极性振荡雷电冲击电压下SF_6尖板模型局部放电特性

为了深入研究尖板模型振荡雷电冲击电压下局部放电特性,首先搭建了振荡冲击电压发生器,产生符合IEC 60060-3标准的振荡型雷电冲击电压,基于特高频法和脉冲电流法,建立了冲击电压下局部放电测量系统,进而构建了SF6尖板模型,对负极性振荡雷电冲击电压下局部放电进行了测量,对比了特高频法和脉冲电流法测量局部放电的灵敏度,分析了放电时延、放电幅值、放电数目和放电相位随外施电压的变化规律。结果表明:特高频法测量灵敏度更高,适合在气体绝缘组合电器(GIS)现场冲击耐压试验中使用;局部放电集中在外施电压各波峰附近;随着外施电压的升高,放电时延和放电起始相位急剧减小,放电结束相位则稍有增大;各周期放电幅值和数目随波峰电压的升高而线性增加。进一步分析表明,在负极性振荡雷电冲击电压下,局部放电的产生和发展可用金属电极表面发射、负离子场致碰撞脱附和电晕稳定化作用进行很好的阐释。研究成果有助于GIS现场冲击耐压试验中局部放电的检测与分析。     

硬母线微风振动的研究

室外硬母线(管型母线)在稳定风流形成的卡曼涡列作用下的振动是流体引起的结构振动问题的一个方面。为了研究这种振动形成的规律和消减振动,进行了涡列及其对硬母线的干扰的试验,硬母线固有频率的计算和试验,户外现场实物模型振动规律的实测。初步摸索了一、二种有利于消振的母线截面形状,研究了消振器的最佳参数和合理结构。本文介绍了本项工作的初步成果。     

油／纸绝缘沿面局部放电特性研究

采用局部放电测量方法,研究了油/纸沿面从局部放电起始到贯穿闪络整个过程中局部放电量、放电谱图、放电频率及单个放电脉冲的变化情况.采用两种具有不同老化程度的油样研究了油样在沿面闪络过程中对局部放电测量结果的影响.研究结果表明,在初始电子产生阶段,放电量和放电频率均很小,放电集中在工频峰值处,随着电压的升高,放电量和放电频率随之升高,放电处于工频上升处.当临近沿面闪络时,放电量会迅速增大,放电脉冲呈现脉冲序列形式,会听到较大的放电声.油样的老化会降低局部放电起始电压,并导致沿面放电在流注发展阶段的放电量和放电频率增加.     

正棒—板短间隙雷电冲击放电电压的海拔修正

多功能人工气候室内模拟高海拔地区的气压，按照IEC对棒－板间隙试验方法的要求对200mm、300mm和450mm3种正棒－板短空气间隙雷电冲击放电特性进行了系统的试验研究。根据理论分析，提出了由于气压是大气3个基本参数即温度、空气相对密度和绝对湿度的综合反映，因此可以作为表征大气条件对空气间隙击穿电压影响的特征量；根据试验结果，提出了高海拔地区的短空气间隙雷电冲击击穿电压的是相对气压的幂函数，且其特征指数小于1，并因此得出海拔每升高1km，其击穿电压下降8.7%。     

雷电放电空间的电磁场计算

研究了计算雷电放电空间电磁场的数学模型和计算方法,根据此方法计算雷电放电空间的电磁场分布,其计算结果与有关文献的结果和模拟试验的结果一致,可供计算机等电子设备的抗干扰设计参考。     

500kV变电站雷电侵入波研究

将５００ｋＶ变电站和进线段结合起来,考虑绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕和杆塔冲击接地电阻等影响因素,分远区及近区落雷,采用国际通用的电磁暂态计算程序（ＥＭＴＰ）对５００ｋＶ变电站的雷电侵入滤过电压进行了研究。研究表明将５００ｋＶ变电站和进线段结合起来更接近实际情况进线段诸因素对变电侵入波过电压的大小有较大影响。     

气体绝缘母线动态热路模型的研究

随着输变电设备增容技术的研究和推广,温升及热点温度作为输变电设备增容中的关键因素越来越受到学者的关注。基于传热学原理和热点类比法,将户内型三相共箱式气体绝缘母线内部传热过程等效为一个简单的集总参数热路,考虑导体热容、导体和外壳分别与SF_6气体之间的非线性热阻以及SF_6气体黏度随温度变化等因素,提出了气体绝缘母线动态等效热路模型;并设计了三相气体绝缘母线温度测量试验,将模型计算结果与试验结果进行对比分析,验证了气体绝缘母线动态热路模型的准确性和有效性。     

变压器绝缘结构中的树枝状放电研究

本文主要分析了变压器树枝状放电的危害、起因、预防和检测等方面的事项,从而保证了变压器正常可靠运行。     

变压器油纸绝缘沿面放电特性及其产气规律

基于油纸绝缘沿面放电模型,在实验室模拟变压器油箱内进行局部放电试验,研究油纸绝缘沿面放电发展特性及其特征量的变化规律,并着重研究放电发展过程中油中溶解气体的变化特性。实验结果表明,油纸绝缘沿面放电幅值在放电起始阶段呈上升的趋势,放电2～3h幅值达到最大,然后放电强度开始慢慢减弱;随着油纸绝缘局部放电的发展,CO的绝对产气速率以一个值为中心上下波动,变化幅值较小;而油中沿面放电H2和CH4的绝对产气速率先增加再减少,放电谱图变化与油中溶解气体绝对产气速率变化表现出较高的相似性。     

35kV绝缘子雷电冲击下闪络特性实验分析

用盐水浓度模拟污秽物导电特性,用400 kV冲击电压发生器对35 kV陶瓷支柱绝缘子和复合支柱绝缘子进行了1000余次雷电冲击电压下的干闪、湿闪和人工污秽试验,对起始闪络电压和伏秒特性曲线的变化规律进行了探索.实验结果表明,陶瓷绝缘子的起始闪络电压比复合绝缘子更容易受到污秽物的影响,但其闪络形成时间受盐水浓度和表面湿度的变化影响不大,而复合绝缘子则会受到较大影响,这在电力系统绝缘配合设计方面需要重视.本文对35 kV陶瓷绝缘子和复合绝缘子在雷电冲击电压下的闪络特性开展了实验研究.     

高压变频电源作用下的油纸绝缘局部放电特性

为研究直流输电电压下的油纸绝缘特性,设计并搭建了交流变频高压试验电源系统,并设计制作了典型的油纸绝缘局部放电试品模型,即纸板内部气隙放电、油中纸板沿面放电和油中金属尖端电晕放电模型,针对不同频率电压作用下的同一试品,进行局部放电测量,通过分析获得了局部放电随电压频率升高发生相位、幅值、等变化的放电规律.试验与分析结果表明,随外施电源频率增加及电压幅值升高,局部放电次数增高,能量有所增强,亦即随频率的增加油纸绝缘结构受到局部放电的威胁越严重.研究结果对直流输电系统中的换流变、平波电抗器等油纸绝缘在谐波电压作用下绝缘结构设计有指导意义.     

变电站预防雷电事故的措施

针对西山矿区雷电事故发生较多的状况,提出了架设双避雷线、通过观察找出线路重雷区和易击点、装设自动重合闸装置、做好变压器中性点的保护等预防雷害的具体措施,以达到安全供电的目的。     

改善雷电压冲击土体中电压降分布模拟试验

对接地体在不同含水率土体中进行雷电压冲击特性模拟试验,分析不同含水率土体对应的冲击电压响应波形特征,得到了不同含水率下的冲击电压降分布规律.试验结果表明:在单一含水率的土体中,电压降呈现出两端多、中部少的分布规律,其中输入端电压降最大;随着土体含水率的增加,输入端电压降比值减小.根据试验结果,提出了通过提高土体局部含水率以改善接地体冲击电压降分布规律的措施.改善后的试验结果表明,冲击电压下输入端土层含水率的提高能够明显改善电压降的分布,主要表现在输入端电压降比值显著降低,且输入端土层含水率越大,效果越明显.