750kV官亭变电站GIS特快速暂态过电压测试

gis变电站中开关操作引起的快速暂态过电压易对高压设备特别是变压器产生威胁,针对此问题,采用emtp/atp对500kv变电站进行建模计算,为提高计算精度,隔离开关燃弧采用动态电弧模型,为分析vfto对变压器匝间绝缘的影响,变压器绕组采用等效电路模型。计算比较了变压器侧开关操作和母线带电时母线侧隔离开关操作产生的vfto幅值、波形和频谱,并评估vfto对设备主绝缘的威胁,结果表明母线带电时母线侧开关操作在开关设备上产生的vfto较为严重;同时计算了变压器绕组内vfto的分布,结果表明,高频电压主要集中在绕组入口近端线饼和线匝上,1至2匝间电压最大,占入口电压的5.9%。

近日,西北电网公司在750kv示范工程官亭变电站,成功进行了国内首次750kvgis设备快速暂态过电压(vfto)测试,全面检验了750kvgis电气主设备承受vfto冲击的能力,为750kvgis设备调度、操作和运行维护

应用电磁暂态计算程序(thealternativetransientprogram-electormagnetictransientprogram,atp/emtp),将雷电模型、变电站各元件的计算模型和进线段相结合来研究雷电侵入波对变电站和杆塔的影响。为此介绍了雷电模型和变电站各元件的计算模型,并通过计算雷电侵入波的雷电流、雷电压,分析了变电站各雷击点或杆塔的防雷效果,指出了最严重的系统运行方式和杆塔布置情况。以新立变电站为例,准确地计算出变电站内各种设备的过电压值,并提出防止过电压的措施。

快速暂态过电压对1000kvgis设备的危害性比对500kv及以下的系统要大得多,必须引起足够的重视。使用emtp软件,仿真分析了晋东南特高压gis变电站本期单母一回出线一回主变运行工况下,操作出线隔离开关和变压器侧隔离开关产生的vfto波形和幅值。在不采取限制措施的情况下,gis本体最高vfto达2.09pu。研究了隔离开关加装并联电阻后vfto的抑制情况,分析了并联电阻接入时间与vfto最大值和并联电阻吸收能量的关系。当加装500ω并联电阻后,vfto最大值下降到1.30pu,抑制效果理想。

根据实际gis系统结构,利用atp-emtp电磁暂态程序对三种不同的快速暂态过电压(vfto)防护措施的作用效果进行了仿真分析,即隔离开关加装并联电阻、主变入口前加装并联电容器和主变入口前加装串联阻波器。仿真结果表明,三种措施中隔离开关加装并联电阻的防护效果最为明显,不仅能够大幅度降低gis电站中的vfto幅值,同时还能明显减小vfto的波前陡度,抑制vfto的威胁;主变入口前加装并联电容器有一定的防护效果,但作用不如隔离开关加装并联电阻明显;主变入口前加装串联阻波器对减小传入主变绕组的vfto波前陡度有较好的作用,但阻波器本身将承受幅值很高的陡波前过电压,同时还会给gis电站引入高频谐波,不能作为防护vfto的措施。

采用atp-emtp对500kvgis变电站gis中隔离开关操作引起的快速暂态过电压(vfto)进行了研究,分析了残余电荷对主变上过电压的影响,比较了分合闸电阻对频率、幅值、陡度以及加装避雷器对主变的影响,结果表明泄放残余电荷能够有效地限制过电压,当分合闸电阻r≥100ω能使幅值和陡度降至1.25p.u以下,加装避雷器只能限制幅值,对其陡度基本无影响,其结果可为实际工程提供理论依据。

阐述了变电站内各元件的计算模型和绝缘子串的闪络机理。通过电磁暂态计算模型(emtp),将变电站和进线段结合起来,对雷电侵入波进行系统的计算和研究。以新立变电站为例,准确计算出变电站内各过电压值,并提出防止过电压的措施。对多种不同的运行方式进行计算比较,得出最佳运行方式。

750kV特高压GIS隔离开关特快速暂态过电压(VFTO)的危害及预防

为深入研究重复击穿过程的发生规律,研究隔离开关特性对重复击穿过程的影响,改进隔离开关设计,完善特快速暂态过电压(vfto)评估方法,采用1100kv气体绝缘组合电器(gis)试验回路,对gis隔离开关分闸和合闸空载短母线所产生的触头间隙重复击穿和vfto进行了试验研究。鉴于重复击穿过程的随机性,进行了约500次分合闸操作试验,统计获得了被试隔离开关在分合闸操作中的触头间隙击穿电压随触头间隙形成时间的变化关系,试验隔离开关的分闸操作末次残余电压基本是以-0.44倍工频电压幅值为期望,0.037倍工频电压幅值为方差的正态分布,合闸操作中的首次击穿工频相位主要集中在50°～90°。基于试验结果,分析了触头间隙重复击穿的发生规律及对vfto的影响,给出了重复击穿随机过程终止的条件。

随着全封闭气体绝缘组合开关(gis)运行电压和sf6气压的提高,因隔离开关操作引起的快速暂态过电压(vfto)也日益明显和严重,引起与gis相连的主变故障及其他问题。文中分析了vfto对gis造成绝缘损害和变压器绕组击穿的原因;根据三峡电站500kvgisvfto的仿真计算情况,提出了机组停机备用时防止主变遭受vfto危害的措施。

特快速暂态过电压(vfto)是危及全封闭气体绝缘组合电器(gis)及变压器绝缘的一种电磁暂态现象。为了获取三峡电站的vfto的幅值和频率等特性参数,考验vfto是否超过变压器的绝缘水平,介绍了三峡电站gis通过隔离开关操作产生并测量vfto的波形现场试验方法、试验接线及操作步骤。试验采用电容耦合式传感器获取变压器的vfto波形,分析了3种典型运行方式下的vfto幅值差异,提出了减小vfto对变压器绝缘影响的措施。试验结果的vfto最高电压达1127kv,小于500kv变压器的雷电冲击耐受电压,表明vfto不会造成三峡电站变压器绝缘损坏。

气体绝缘变电站(gis)愈来愈多地应用于电力系统中,gis运行电压等级提高,使隔离开关、接地开关和断路器的操作引起的快速暂态过电压严重,对运行安全的危害很大。对快速暂态过电压产生机理进行分析,建立等值模型并进行数值计算。对gis内部快速暂态过电压的研究,在电气工程中具有重要意义。

通过建立各部件的模型,对gis在隔离开关切合小电容电流时产生的vfto进行了数值计算,并对其影响因素进行了分析讨论。

提出一种应用pockles效应的特快速暂态过电压（vfto）光学测量方法。通过光学敏感头感应一次vfto信号,并将电压的变化信息通过光缆传输至电气单元进行解析,最终得到实际电压。该传感器采用光学测量方式,具有可靠性高、抗干扰能力强、测量精度高、测量频带宽的优点。设计制作的新型光学传感器的低频截止频率低于10hz,高频截止频率高于1ghz。对隔离开关操作所引发的vfto进行了测量试验,通过同步触发装置同时采集两侧安装的光学传感头和电容式传感头信号,对比验证了vfto光学测量方法的可行性。试验结果表明：光学测量方式与电容式测量方式均反映了刀闸分合闸的过程,2种方式的分合闸持续时间测量结果吻合较好;电容式测量方式测得的vfto振荡幅度明显小于光学方式的测量结果,光学测量方式在高频段性能要优于电容式测量方式。

提出一种应用pockles效应的特快速暂态过电压(vfto)光学测量方法.通过光学敏感头感应一次vfto信号,并将电压的变化信息通过光缆传输至电气单元进行解析,最终得到实际电压.该传感器采用光学测量方式,具有可靠性高、抗干扰能力强、测量精度高、测量频带宽的优点.设计制作的新型光学传感器的低频截止频率低于10hz,高频截止频率高于1ghz.对隔离开关操作所引发的vfto进行了测量试验,通过同步触发装置同时采集两侧安装的光学传感头和电容式传感头信号,对比验证了vfto光学测量方法的可行性.试验结果表明:光学测量方式与电容式测量方式均反映了刀闸分合闸的过程,2种方式的分合闸持续时间测量结果吻合较好;电容式测量方式测得的vfto振荡幅度明显小于光学方式的测量结果,光学测量方式在高频段性能要优于电容式测量方式.

gis隔离开关投切空载母线时能够产生特快速暂态过电压vfto;真空开关投切电感性负载时能够产生重燃过电压。这些快速暂态过电压具有很高的变化陡度,能够在电力设备绝缘上不均匀分布,产生严重危害。提出了强化集肤效应抑制快速暂态过电压的方法,它是在导电杆上套上高频磁环串,再在磁环串外套上电阻筒,由此构成同轴结构。此结构能够产生强化的集肤效应,工频电流频率较低,主要通过导电杆,受磁环和电阻的影响很小;快速暂态过电压频率很高,受高频磁环的影响显著,被迫通过外层电阻,从而产生幅值和陡度的衰减。通过模拟试验表明,这一方法对快速暂态的抑制效果显著。

吐鲁番750kv变电站 敞开式棚房屋面加固及增设铁艺围栏方案 根据超高压公司要求，现将吐鲁番750kv变电站敞开式棚房屋面加固及增 设铁艺围栏施工方案表述如下： 一、屋面加固方案： 1、在屋面瓦楞版上方每隔1m纵向铺设一条3cm×3cm角钢； 2、将铺设的角钢用m10的螺栓和下方40mm×60mm方管进行紧固连接； 3、角钢露出屋檐的端部折90度向下，和屋檐横梁焊接牢固； 4、在角钢上方以对角线方式铺设φ8钢筋，和每根角钢焊接牢固； 5、在每个螺栓处用玻璃胶进行密封； 6、角钢和钢筋均刷防锈漆。 经以上加固，棚房屋面可抗12级大风。 二、增设的铁艺围栏方案： 1、地面采用50cm槽钢铺设地槽，地槽用m16膨胀螺栓每隔1米和地面连 接； 2、铁艺围栏插入槽钢内，每个支撑腿均和槽钢进行牢固焊接； 3、槽钢槽内灌注固化脂，使槽钢上表面为平整面（可选）； 4、槽钢

为抑制特高压气体绝缘组合电器(gis)设备中特快速暂态过电压(vfto)提出了采用磁环抑制的方法,并进行了模拟试验。利用252kvgis设备构建试验系统,利用sf6气体间隙在50、75和100kv的电压等级下击穿产生高陡度的行波,测试了不同长度的r2kb铁氧体磁环串和fj37非晶磁环串对电压行波幅值和陡度的抑制效果。试验表明,只要磁环串的长度>0.5m,其对于电压行波幅值的抑制效果将不再随磁环串长度的增加而发生显著变化,但行波上升时间将随磁环串长度的增加而增加;在磁环串长度≥1m的情况下,铁氧体磁环对于电压行波的综合抑制效果优于非晶磁环。试验表明,采用磁环抑制特高压gis中vfto的方法在原理上是可行的。

分析了一起雷电波入侵电缆造成护套保护器损坏的原因,运用atp-emtp搭建了雷电侵入波作用下架空线与电缆相连(包括母线侧的各种电器设备)的简化模型。通过仿真计算,电缆护层末端接地和首端直接接地两种接地形式下的过电压分别为10kv和9.3kv,选出适合的国产保护器型号为y5wc-5/13.5。

吐鲁番750kv变电站 敞开式棚房屋面加固及增设铁艺围栏方案 根据超高压公司要求，现将吐鲁番750kv变电站敞开式棚房屋面加固及增 设铁艺围栏施工方案表述如下： 一、屋面加固方案： 1、在屋面瓦楞版上方每隔1m纵向铺设一条3cm×3cm角钢； 2、将铺设的角钢用m10的螺栓和下方40mm×60mm方管进行紧固连接； 3、角钢露出屋檐的端部折90度向下，和屋檐横梁焊接牢固； 4、在角钢上方以对角线方式铺设φ8钢筋，和每根角钢焊接牢固； 5、在每个螺栓处用玻璃胶进行密封； 6、角钢和钢筋均刷防锈漆。 经以上加固，棚房屋面可抗12级大风。 二、增设的铁艺围栏方案： 1、地面采用50cm槽钢铺设地槽，地槽用m16膨胀螺栓每隔1米和地面连 接； 2、铁艺围栏插入槽钢内，每个支撑腿均和槽钢进行牢固焊接； 3、槽钢槽内灌注固化脂，使槽钢上表面为平整面（可选）； 4、槽钢

智能变电站通用设计750kV

从gis外部连接设备的绝缘损坏和gis内部元件的绝缘损坏等两个方面重点讨论gis的优化设备结构,并简要分析造成的危害原因。