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550 kV罐式断路器放电原因分析及金属微粒对CT罐体电场影响研究

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高压电器 2022年第2期58卷 214-220页

作者：杨旭韦晓星张长虹黎卫国杨洋黄忠康中国南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 中国南方电网超高压输电公司大理局云南大理671000

文中介绍了某台550 kV罐式断路器处于热备用状态下发生内部放电的故障情况并进行详细的原因分析。从故障发生后的诊断性试验、解体检查、电场仿真3个方面开展全面分析,分析发现放电根本原因为异物在CT罐体屏蔽罩处引起场强畸变,导致发... 详细信息

文中介绍了某台550 kV罐式断路器处于热备用状态下发生内部放电的故障情况并进行详细的原因分析。从故障发生后的诊断性试验、解体检查、电场仿真3个方面开展全面分析,分析发现放电根本原因为异物在CT罐体屏蔽罩处引起场强畸变,导致发生间隙放电。此外,文中结合断路器结构研究了不同尺寸常见金属微粒在CT罐体处不同位置对电场的影响,仿真发现在当金属微粒的高度达到2 mm时,在屏蔽罩处最容易引起放电,CT罐体处盆式绝缘子不论凹沿面朝上还是凸沿面朝上,当微粒尺寸达到一定大小时,均可能引起放电。最后,针对事故原因,提出相应的处理措施。

关键词：罐式断路器内部放电金属异物屏蔽罩电场强度

多端直流输电工程直流高速开关直流燃弧特性试验分析

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高压电器 2021年第8期57卷 17-22,31页

作者：黎卫国杨旭张长虹黄忠康楚金伟南振乐南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 西安西电高压开关有限责任公司西安710018

为了校核多端直流输电工程中直流高速开关偷跳后开关性能,文中结合直流高速开关实际运行工况,在西安高压电器研究院有限责任公司搭建直流高速开关直流燃弧试验平台,以ZKLW⁃550型开关为试品,国内外首次开展直流高速开关直流燃弧耐受能力... 详细信息

为了校核多端直流输电工程中直流高速开关偷跳后开关性能,文中结合直流高速开关实际运行工况,在西安高压电器研究院有限责任公司搭建直流高速开关直流燃弧试验平台,以ZKLW⁃550型开关为试品,国内外首次开展直流高速开关直流燃弧耐受能力试验验证。试验结果表明:ZKLW⁃550型开关经过DC 4000 A、持续时间400 ms、共5次的烧蚀,未产生明显的外部效应,满足考核试验要求。研究还发现:直流燃弧试验中高速开关双断口弧压稳定在1 kV左右;动静弧头端部直流烧蚀严重,静弧触头较新触头缩短1.7 mm,重量检测减轻10 g;动弧触头烧蚀变形,无法利用工装正常拆卸动弧触头。文中的研究内容对直流燃弧试验回路设计和多端直流工程中直流高速开关的工程应用具有一定的参考价值。

关键词：多端直流输电工程直流高速开关动作策略直流燃弧断口弧压试验分析

双隔离断口GIS功能模块仿真计算及试验验证

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高压电器 2020年第3期56卷 30-38页

作者：黎卫国张长虹杨旭黄忠康季晓清李万民南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 上海思源高压开关有限公司上海200000

可实现GIS不停电扩建和耐压功能的双断口隔离开关(DDS)采用非标准结构的断口型式,为了验证这种特殊结构是否满足实际运行工况,文中通过Ansys有限元软件,建立双断口隔离开关机、电、热3D仿真模型,开展双断口隔离开关机械强度、绝缘强度... 详细信息

可实现GIS不停电扩建和耐压功能的双断口隔离开关(DDS)采用非标准结构的断口型式,为了验证这种特殊结构是否满足实际运行工况,文中通过Ansys有限元软件,建立双断口隔离开关机、电、热3D仿真模型,开展双断口隔离开关机械强度、绝缘强度、载流能力的仿真计算,并以双断口隔离开关真型样机开展绝缘试验、温升试验、动热稳定试验、机械寿命试验、高低温试验、母线转移电流试验、壳体水压试验。研究结果表明:壳体最大主应力为235.08 MPa,盖板最大等效应力为114.86 MPa,均小于许用应力;双断口隔离开关各部件场强均低于允许场强,并有一定裕度;滑动连接部分最大温升为56.5 K,壳体温升为17.3 K,内部导体和壳体温升均满足要求;试验结果验证了仿真计算的正确性。双断口隔离开关已应用于±800 kV东方换流站220 kV GIS的6个备用扩建间隔,设备运行良好。

关键词：双断口隔离开关不停电功能模块机械强度绝缘特性载流能力仿真计算试验验证

252 kV及以上断路器短路试验中SF_(6)气体分解产物特性研究

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高压电器 2021年第3期57卷 166-171页

作者：张长虹王昊杨旭黎卫国黄忠康刘广义彭翔袁明正南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 直流输电装备与海底电缆安全运行联合实验室广州510663 西安高压电器研究院有限责任公司西安710018

以SF_(6)气体为灭弧介质的高压交流断路器广泛应用于我国220 kV及以上电力系统中,开断短路电流后,灭弧室内SF_(6)会分解产生SO_(2)、CF_(4)、CS_(2)、SOF_(2)等气体,对断路器的开断性能产生影响。文中对多台高压交流断路器开展短路开断... 详细信息

以SF_(6)气体为灭弧介质的高压交流断路器广泛应用于我国220 kV及以上电力系统中,开断短路电流后,灭弧室内SF_(6)会分解产生SO_(2)、CF_(4)、CS_(2)、SOF_(2)等气体,对断路器的开断性能产生影响。文中对多台高压交流断路器开展短路开断试验,对断路器内部气体进行检测,研究了不同电压等级断路器及不同短路试验方式与SF_(6)气体分解产物之间的关系。

关键词：断路器 SF_(6)气体分解产物短路开断试验电弧

GIL设备三支柱绝缘子界面气隙局放诊断与出厂检测分析

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高压电器 2020年第8期56卷 224-229页

作者：黎卫国张长虹杨旭奚圣羽黄忠康楚金伟南振乐南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 华南理工大学电力学院广州510640 西安西电开关电气有限公司西安710077

超声波局放检测法是现场判断GIL设备绝缘状态的重要手段。文中利用超声波检测法开展PE换流站GIL设备局放带电测试,发现11起异常信号,为了查明局放信号异常原因,现场开展机械振动、外部电晕干扰等排查,分析信号特征,返厂开展试验验证,解... 详细信息

超声波局放检测法是现场判断GIL设备绝缘状态的重要手段。文中利用超声波检测法开展PE换流站GIL设备局放带电测试,发现11起异常信号,为了查明局放信号异常原因,现场开展机械振动、外部电晕干扰等排查,分析信号特征,返厂开展试验验证,解体故障定位,缺陷模拟测试等。研究表明:GIL设备存在界面气隙时超声波局放信号图谱特征为出现50 Hz和100 Hz频率相关性信号,且50 Hz频率相关性较小,100 Hz频率相关性强烈,相位模式出现正弦相关性波形,一个周期内有两簇较集中的信号聚集点。结合现场测试和返厂试验分析结果,文中提出了GIL设备现场局放测试判断方法和排除界面气隙缺陷的出厂试验技术手段,对GIL出厂试验和设备运维具有一定的参考价值。

关键词： GIL设备三支柱绝缘子界面气隙局放诊断图谱特征出厂试验

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一种弹簧操作机构合后即分故障分析

高压电器 2021年第6期57卷 246-252页

作者：黎卫国张长虹杨旭赵国栋黄忠康吴德贯韦宇李航中国南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 华南理工大学电力学院广州510640 中国南方电网超高压输电公司百色局广西百色533000

为了查明220 kV断路器CT20-Ⅲ型弹簧操作机构合后即分的原因,文中对故障断路器开展现场检查、机构试验验证、机构解体检查,研究结果表明:机构合闸速度偏高和复位弹簧疲劳,引起合闸保持掣子和分闸掣子弹跳幅度增大,导致断路器出现合后即... 详细信息

为了查明220 kV断路器CT20-Ⅲ型弹簧操作机构合后即分的原因,文中对故障断路器开展现场检查、机构试验验证、机构解体检查,研究结果表明:机构合闸速度偏高和复位弹簧疲劳,引起合闸保持掣子和分闸掣子弹跳幅度增大,导致断路器出现合后即分;同时,该型断路器合闸保持分闸脱扣系统设计不合理,合闸保持需2处锁扣同时建立,合闸保持掣子和分闸掣子易受合闸速度影响出现合后即分。最后结合断路器故障原因提出改进措施,提高设备安全可靠运行水平。

关键词： CT20-Ⅲ型弹簧操作机构合后即分高速摄像故障分析改进措施

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开关柜内部绝缘缺陷的检测研究

水电能源科学 2015年第9期33卷 181-183,176页

作者：刘益岑黄忠康周志强魏良才龚奕宇鄢阳薛志航何正浩国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610072 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110004 国网电力科学研究院湖北武汉430074

在实际运行中,开关柜的绝缘故障和绝缘劣化主要由局部放电引起,鉴于现场运行中设备的局部放电与绝缘状态的检测技术还不成熟,提出了采用脉冲电流法测定PC值(视在放电量),TEV技术测定dB值,并利用干扰源产生的4种复合干扰来模拟实际开关... 详细信息

在实际运行中,开关柜的绝缘故障和绝缘劣化主要由局部放电引起,鉴于现场运行中设备的局部放电与绝缘状态的检测技术还不成熟,提出了采用脉冲电流法测定PC值(视在放电量),TEV技术测定dB值,并利用干扰源产生的4种复合干扰来模拟实际开关柜运行中的干扰,测得了金属开关柜基于各放电点的dB-PC数据库,极大地方便了实际运用中实测暂态对地电压(TEV值)和脉冲电流(PC值)之间的转换,利用这种转换可方便地了解局部放电的情况。

关键词：开关柜局部放电暂态对地电压(TEV) 脉冲电流法

基于振动检测的GIL放电性故障先兆的判别方法

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水电能源科学 2018年第10期36卷 194-197,205页

作者：蒋龙臧春艳秦怡宁张仲程黄忠康刘耀云中国南方电网超高压输电公司曲靖局云南曲靖655000 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074 武汉智能装备工业技术研究院有限公司湖北武汉430070

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在长距离电力传输中应用较广,但目前关于其故障检测与诊断的研究较少。对此,通过分析GIL设备振动信号的产生机理,对金属微粒引起的GIL内部放电性故障进行模拟试验及仿真建模研究,提出了振动信号的特征值... 详细信息

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)在长距离电力传输中应用较广,但目前关于其故障检测与诊断的研究较少。对此,通过分析GIL设备振动信号的产生机理,对金属微粒引起的GIL内部放电性故障进行模拟试验及仿真建模研究,提出了振动信号的特征值。结果表明,可根据振动加速度信号中的特定频段范围(1~20kHz)内的信号能量占总能量的百分比大小来判断GIL内部是否产生了放电性故障先兆。研究成果可指导工程实践。

关键词： GIL 振动检测放电性故障金属微粒

500kV断路器用均压电容器渗漏油故障分析及改进措施

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电力电容器与无功补偿 2020年第2期41卷 53-58页

作者：黎卫国张长虹杨旭赵国栋楚金伟黄忠康中国南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 华南理工大学电力学院广州510640

为了查明500 kV断路器用均压电容器渗漏油故障的原因,对故障均压电容器进行了连接部位电位差计算、密封圈性能检测、均压电容器电场仿真计算、密封端板材质检测等研究。结果表明:均压电容器端板连接部位电位差约为13.78 V,均压电容器端... 详细信息

为了查明500 kV断路器用均压电容器渗漏油故障的原因,对故障均压电容器进行了连接部位电位差计算、密封圈性能检测、均压电容器电场仿真计算、密封端板材质检测等研究。结果表明:均压电容器端板连接部位电位差约为13.78 V,均压电容器端板故障处附近区域最大场强为2.74 kV/cm,均压电容器渗漏油的根本原因为密封端板密封面出现电化学腐蚀现象。针对故障原因提出有效整改措施:端板密封槽由台阶式改为U型槽,端板材质从LY12铝棒改为6061铝棒,阳极氧化膜厚提高到AA15等级。经整改优化后的均压电容器投运1年来未再出现漏油现象。

关键词： 500 kV断路器均压电容器渗漏油故障分析改进措施