隔离开关动作特性监测应用研究，这篇文章可以让你收获更多的财富，民熔

随着现代电力科技的迅速发展和用电需求的日益增长,气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)使用逐渐普遍,但随着GIS运行年限的增长,故障率越来越高,逐渐暴露出GIS在材料、工艺、设计、安装、维护等方面的一些缺陷。

目前,对GIS隔离开关进行在线或离线监测的手段主要包括预防性试验中利用SF6气体密度继电器监测SF6气压,红外线成像测温,利用机构信号采集判断其位置指示和隔离开关状态,利用绝缘耐压、回路电阻试验检测其绝缘性能和导电回路接触情况,而绝缘耐压试验和回路电阻测试只能以离线方式进行,特别是以上监测手段并不能完全体现隔离开关内部全面客观的状态,当隔离开关内部分合闸不到位或接触不良时,以上手段并不能有效监测内部状态。本文从目前GIS隔离开关状态监测存在的问题着手,阐述GIS隔离开关状态现状,并从以下几方面展开了研究:

1、GIS隔离开关设备故障分析分析了目前电网GIS隔离开关故障类型和故障原因,从设计、安装工艺、安装环境、运行条件分析隔离开关存在分合闸不到位缺陷发展和故障形成,从运动物理学机理和力学分析角度分析一起隔离开关分合闸不到位故障实例。

2、GIS隔离开关特性测量装置改进分析了根据断隔离开关特性测试的原理,研究对其测试软件和传感器进行改良。通过编程修改测试软件参数来获得隔离开关测试的软件平台,研发适用于各种拐臂的连接过渡支架和固定装置,并通过试验调试手段实现了对GIS隔离开关进行特性测量,获得隔离开关的分合闸时间、开距、接触行程以及二次分合闸动作发信时间。

3、GIS隔离开关动作特性状态监测的应用分析了GIS隔离开关动作特性测试在建立GIS设备新特性数据库、停电状态监测以及故障诊断方面如何实现功能,并通过测试数据量分析状态监测和故障诊断的方法的应用

气体绝缘金属封闭式组合电器中隔离开关操作过程中,会发生多次重复击穿,产生特快速瞬态过电压,威胁设备绝缘安全。

隔离开关装设阻尼电阻是目前工程中主要采用的抑制措施,可有效限制VFTO幅值、降低VFTO频率,但也造成隔离开关尺寸大,结构复杂,造价高等问题。目前在选择VFTO抑制措施时一般忽略隔离开关速度等特性的影响,不考虑所产生VFTO的概率分布特性,可能造成选择VFTO抑制措施时过于保守而经济性较差。隔离开关操作速度对VFTO有重要影响,通过优化隔离开关速度抑制VFTO,以避免装设阻尼电阻等附加抑制元件,有利于提高工程的经济性、可靠性。本论文针对优化隔离开关速度抑制VFTO的机理及其应用方法进行研究。

论文研究了隔离开关操作产生VFTO的概率分布特性的仿真方法。给出了特高压GIS设备VFTO仿真模型;分析了隔离开关操作重复击穿过程和影响VFTO概率分布特性的因素,提出了隔离开关合闸、分闸操作过程中VFTO概率分布特性的仿真方法,实现了隔离开关操作过程中VFTO幅值、残压等统计特性的仿真。针对特高压GIS试验回路,对VFTO概率分布特性的仿真和实测结果进行了对比,两者基本相符,验证了 VFTO概率分布仿真方法的有效性。

对隔离开关操作重复击穿过程进行了数学描述,研究了隔离开关操作速度对重复击穿过程中残压、VFTO等变化规律的影响,揭示了隔离开关操作速度、击穿电压极性特性等对隔离开关操作重复击穿过程的影响机理。提出了界定隔离开关操作速度快慢的影响因素,确定了通过优化隔离开关速度抑制VFTO的控制条件。通过数字仿真研究了不同隔离开关速度特性、极性特性下VFTO、残压的概率分布特性及其变化规律。数字仿真结果与理论分析相符。结合特高压GIS隔离开关调速试验,进行了仿真实测对比,仿真实测结果相符。

两方面结果均验证了理论分析的正确性。研究了通过优化调整隔离开关速度抑制VFTO的应用方法。针对现有结构形式的特高压GIS隔离开关,提出了隔离开关操作速度优化值。提出了考虑隔离开关速度特性的VFTO抑制措施选择方法和流程,结合实际变电站,开展了 VFTO抑制措施选择分析,结果表明在考虑了隔离开关速度特性和VFTO幅值概率分布特性后,有助于避免不必要的抑制措施