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GIS隔离开关开合短母线型式试验方式1中VFTO测量系统构建及波形解析

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高压电器 2022年第7期58卷 207-213页

作者：申萌丁登伟李强刘宸西安高压电器研究院股份有限公司西安710077 清华四川能源互联网研究院成都610213

开合短母线方式1试验是考核GIS隔离开关电气性能的关键型式试验之一。在方式1试验中,需要准确测量隔离开关在试验操作过程中所产生的全过程对地瞬态电压。为此文中构建了基于电容分压传感的超宽频瞬态电压测量系统,用于方式1试验。系统... 详细信息

开合短母线方式1试验是考核GIS隔离开关电气性能的关键型式试验之一。在方式1试验中,需要准确测量隔离开关在试验操作过程中所产生的全过程对地瞬态电压。为此文中构建了基于电容分压传感的超宽频瞬态电压测量系统,用于方式1试验。系统包括VFTO传感器、监测终端以及控制单元,模拟带宽和系统采样率分别是100 MHz和250 MS/s。监测终端采用隔离变压器进行供电,有效提升了系统的抗干扰能力。文中以1100 kV GIS隔离开关作为试品,全过程监测了隔离开关方式1试验过程中交流侧和直流侧的瞬态电压波形。结合被试品的结构尺寸,分析了被试品两侧全过程瞬态电压的时域和频域特征。同时还分析了被试品的内部发生击穿时,隔离开关两侧所测电压信号的异常变化特征,形成了有效的内部击穿判据。通过1100 kV GIS隔离开关方式1试验,验证了文中所构建瞬态电压监测系统优异的测量和抗干扰性能,为GIS隔离开关的性能考核和优化设计提供了有力的支撑。

关键词： GIS隔离开关开合短母线特快速瞬态过电压超宽频电压测量波形解析

特高压GIS隔离开关开合母线方式3试验中暂态电压波形解析

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高压电器 2023年第9期59卷 193-200页

作者：李敬雄丁登伟卢贵有李强廖钧刘卫东李星何雨峰国网四川省电力公司超高压分公司成都610041 清华四川能源互联网研究院成都610213 西安高压电器研究院股份有限公司西安710077

为分析特高压GIS隔离开关方式3试验中暂态电压与断口间动态绝缘特性的关联,文中构建了超宽频暂态电压监测系统和电弧形态观测系统,全过程监测了特高压GIS隔离开关开合过程中电源和负载侧的暂态电压,以及动静触头间击穿时的电弧形态。试... 详细信息

为分析特高压GIS隔离开关方式3试验中暂态电压与断口间动态绝缘特性的关联,文中构建了超宽频暂态电压监测系统和电弧形态观测系统,全过程监测了特高压GIS隔离开关开合过程中电源和负载侧的暂态电压,以及动静触头间击穿时的电弧形态。试验发现,隔离开关方式3试验合闸和分闸过程中电弧重燃和熄灭交替出现的持续时间分别为140 ms和240 ms。电压峰值附近发生的电弧熄灭,将引发过电压,但幅值低于1.4 p.u.。分合闸过程中产生的暂态电压持续时间约12μs,波头时间约25 ns,其频率主要分布在1 MHz以下,最高瞬时频率接近50 MHz。方式3试验中,断口间击穿不会产生特快速暂态过电压,与方式1存在较大区别。文中研究揭示了隔离开关分合闸过程中暂态电压的激发机理和时频特征,以及对断口间动态绝缘的影响,为GIS隔离开关的性能考核和优化设计提供了有力支撑。

关键词：特高压GIS隔离开关开合母线方式3试验暂态电压超宽频电压测量时频特征

水电站GIS特快速暂态过电压在线监测系统构建及监测数据分析

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高压电器 2020年第6期56卷 57-65页

作者：丁登伟庞理声莫乔卫戴明建刘卫东张紫薇何良清华四川能源互联网研究院成都610213 大唐观音岩水电开发有限公司昆明650011 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

特快速暂态过电压(VFTO)严重威胁气体绝缘组合电器(GIS)及变压器等线圈类设备的绝缘性能,尤其在GIS和变压器通过油气套管直连时。因此为准确及时掌握VFTO对GIS和变压器运行状态的影响,有必要实时监测GIS设备断路器和隔离开关操作引起的V... 详细信息

特快速暂态过电压(VFTO)严重威胁气体绝缘组合电器(GIS)及变压器等线圈类设备的绝缘性能,尤其在GIS和变压器通过油气套管直连时。因此为准确及时掌握VFTO对GIS和变压器运行状态的影响,有必要实时监测GIS设备断路器和隔离开关操作引起的VFTO水平。文中针对某大型水电站500 kV变压器和GIS设备,设计了一套基于超宽频电容传感的特快速暂态过电压在线监测系统。对GIS设备与变压器联接筒体处的盖板进行电容传感改造,在监测终端处就地进行信号转换和采集,并通过光纤上传至上位存储控制单元。监测系统有效测量带宽2.1 Hz^230 MHz,采样率250 MS/s,模拟带宽100 MHz。通过定制的陡度触发模式可准确捕捉突变电压波形,记录时间不低于200 ms。过电压系统上线之后,成功准确记录到隔离开关和断路器在操作过程中引起的特快速暂态过电压波形。通过数据分析发现该水电站隔离开关操作引起的VFTO波形持续时间低于5μs,上升沿低于60 ns,主要频谱分布在1~10 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率可达100 MHz;断路器操作操作引起的VFTO波形持续时间约30μs,上升沿约100 ns,主要频谱分布在100 kHz^2 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率也可达100 MHz。利用过电压在线监测系统实测的过电压波形可优化GIS和变压器设备VFTO仿真模型,为提升设备VFTO防护水平,分析设备故障原因奠定了坚实基础。

关键词：气体绝缘组合电器特快速暂态过电压超宽频电压测量在线监测时频分析