66kV干式空心并联电抗器抗震特性仿真分析
66kV干式空心电抗器故障分析
高 自伟 , 朱 学成 , 瞿 舜克 。 , 赵 淼
( 1 . 国 网黑龙 江省 电力科 学研 究院 , 哈 尔滨 1 5 0 0 3 6 ; 2 . 国网黑龙 江省 电 力有限公 司 , 哈 尔滨 1 5 0 0 9 0 )
摘 要 : 针对一起 6 6 k V 干 式 空 心 电抗 器 故 障 , 通过对 故障前绕组 电阻、 故 障后绕组 电阻和阻抗及 损耗 、 故 障 后 线 圈 电 阻和 绝 缘 电 阻 等 的测 试 , 结 合 干 式 空 心 电抗 器 解 体 情 况 , 对 故 障原 因 进 行 了分 析 , 指 出该 型 号 干 式 空 心 电抗 器
行测 量 , 测试 结果 见表 3 。 2 . 4 故障后 线 圈绝缘 电 阻测试
打 窝痕 迹 , 5只鸟蛋 掉 落到 电抗 器风 道 , 通 风道 污 物
较多。
将 并联 电抗器 所有 上 、 下汇 流排 的 出线头剔 开 ,
2 现 场 试 验
2 . 1 故障前 绕 组 电阻测试
见 明显过 火痕 迹 。电抗 器绕组 上端 有两 处 明显鸟类
注: 环境温度 1 5℃ , 湿度为 3 5 。
2 . 3 故 障后 线 圈电阻 测试
干 式 电抗 器 故 障后 , 将 并 联 电抗 器 所 有上 汇 流 排 的 出线 头剔 开 , 下 出线头 不动 , 对所 有线 圈 电阻进
2 0 1 2年 l 2月 6日 1 5 : 2 4 , 某 5 0 0 k V 变 电站 2
绕组 电阻测试 结果 见表 1 。
表 1 绕 组 电 阻值 m ̄ 1
号6 6 k V 并 联 电抗 器 R C S 9 6 4 7过 流 保 护动 作 , 8 6 8 断路 器跳 闸 。 现场检 查发 现 : 2号并 联 电抗器 U 相 内 部 一侧 自上而 下 有熏 黑 痕 迹 , 熏黑 部 位 绝缘 夹 件 有 两处 掉落 , 下 部支持 绝缘 子及地 面也 被 熏黑 。 该 并 联 电抗 器 型 号为 B KK 一 2 0 0 0 0 / 6 3 , 生 产 日期 为 2 0 0 6年 1月 , 出厂 序号 为 2 1 3 8 7 1 。 2 0 0 6年 8月 2 5日首次 投 运, 最 近一 次投 运 时间 为 2 0 1 2年 5月 9日, 2 0 1 2年
国家电网公司10kV~66kV干式电抗器技术标准(附编制说明)
以下为设备设计、制造及试验所应遵循的国家、行业和企业的标准及规范,但不仅限于此: GB10229-88电抗器 GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合 GB1094.1-1996电力变压器 第 1部分 总则 GB1094.2-1996电力变压器 第 2部分 温升 GB1094.3-2003电力变压器 第 3部分 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 GB1094.5-2003电力变压器 第 5部分 承受短路的能力 GB/T1094.10-2003电力变压器 第 10部分 声级测定 GB6450-1986干式电力变压器 GB10228-1997干式电力变压器技术参数和要求 GB/T2900.15-1997电工术语 变压器、、互感器、调压器和电抗器 GB7449-1987电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则 DL462-1992高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件 GB50150-1991电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 DL/T596-1996电力设备预防性试验规程 国家电网公司电力生产设备评估管理办法 国家电网公司关于加强电力生产技术监督工作意见 国家电网公司预防 110(66)kV~500kV油浸式变压器(电抗器)事故措施 所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓头和螺帽均应遵照 ISO及 SI公制标准。
2.4.4.4 额定动稳定电流(峰值):不小于额定短时电流峰值的 1.8倍。
2.4.4.5 额定频率(限流电抗器和阻尼电抗器):50Hz。
额定调谐频率(调谐电抗器、滤波电抗器):滤波回路的谐振频率。
干式空心电抗器设计和计算方法
干式空心电抗器设计和计算方法说实话干式空心电抗器设计和计算方法这事儿,我一开始也是瞎摸索。
我就像在一个黑屋子里找东西一样,四处乱撞。
我最开始就知道,电抗器的电感值是个很关键的东西。
我试着按照书上的公式去计算,那公式看起来就像一团乱麻,各种符号,什么匝数啊、磁导率啊,感觉它们像是在跟我捉迷藏。
我犯过一个错,把磁导率的值给弄错了,直接导致计算出来的数据和实际差了十万八千里。
我当时特别懊恼,这就好像做饭的时候盐放错了量,整道菜都废了的感觉。
对于绕组的设计,我试过好几种排布方式。
就像摆积木一样,你得找到最稳固最合理的那种摆法。
我一开始是简单地按照间距相等来排,但是后面发现这样电流分布不均匀。
那行不通该怎么办呢?我又重新研究那些理论知识,看来光凭感觉的所谓“经验”那是不行的。
在计算电抗值的时候,又是一个难关。
我试过把它拆分成一个个小部分去理解,像庖丁解牛那样。
比如先确定单个线圈产生的磁场,然后再去考虑多个线圈之间的耦合效应。
这个耦合效应啊,刚开始总是搞不明白,我就在纸上画好多图,试着把磁场线画出来,就好像要把那些看不见的东西用笔画出来一样。
有时候画着画着忽然就有点灵感了。
还有散热问题,这个也非常重要。
如果散热不好,那电抗器就可能出故障。
我也尝试过不同的散热通道设计。
这就好比是给房子设计通风系统,你得让空气能顺畅地进出。
我一开始设计的通道太窄了,就像通风的窗户开得太小,气流通不畅,那散热肯定不好。
再说绝缘方面,要计算不同电压等级下需要的绝缘厚度和材料类型。
这个我还不是特别确定,目前还在不断地做试验。
有时候一种材料在理论上很好,可是实际测试起来就是不行。
这就像挑衣服,看着好看,但穿上不合适。
不过呢,关于这些设计和计算方法,不断地试验和总结错误的经验是非常有必要的。
你不能怕失败,像我前面经历的那些错误,虽然当时很沮丧,但是现在看来都是很宝贵的经验,能让我对干式空心电抗器的设计和计算有更深的理解。
你要是也在做这方面的研究,一定要多动手,多对照实际情况去分析那些理论值。
关于66kv干式电抗器支座底部基础面发热分析与处理
关于66kv干式电抗器支座底部基础面发热分析与处理摘要:干式空心电抗器具有防火性能好、参数稳定、线性特性好、起始电压分布均匀、无渗漏、噪音低、抗短路电流能力强的优点,在电力系统中得到广泛的应用。
而近年来,在新建及扩建的变电站工程中,均有出现过电抗器投运后,由于干式空心电抗器方钢支柱等结构形式决定了其运行时将在周围产生比较强烈的磁场,处于一定区域范围的闭合环路,将产生环流而导致异常发热,从而影响设备正常运行,引起支座底部基础面发热的现象。
这不仅造成能量损失,影响设备使用寿命,同时对人身的安全造成隐患。
本文结合阿克苏750千伏变电站66千伏干式电抗器支座底部基础面发热的现象分析产生发热的原因,进而提出相应的处理措施,以此避免类似施工质量缺陷的再次出现,减少人力物力的损失。
关键字:干式空心电抗器发热支座底部1.发热原因分析根据电磁感应定律导体在变化的磁场中会产生感应电动势。
干式空心电抗器邻近的导体在其产生磁场中产生感应电动势,假如这些导体形成了环状回路,就会在回路中产生电流,使导体发热,与此同时,磁场还会在导体产生涡流损耗。
当磁力线穿过导体在与磁力线垂直的平面上会产生感应电动勢,此电动势在导体中形成闭合回路造成环流,称为涡流。
干式电抗器的结构为空心结构,在工频条件下运行时,不但会产生在水平方向的漏磁,在垂直方向上也会产生漏磁,而且漏磁感应强度较大,在漏磁范围内存在闭合的金属环路时,就会产生环流。
干式空心电抗器产生的磁场还容易使邻近的金属钢管遮栏、接地网、支座底部基础面、支持底座的接地引下线等由于电磁感应而产生环路损耗和涡流损耗,导致导体出现发热的现象。
查阅阿克苏站66千伏并联电抗器投运后支柱瓷瓶法兰发热记录,发现阿克苏站并联电抗器型号为 BKGKI-1500066W。
阿克苏站66千伏并联电抗器支座底部基础面发热图谱如下图:对现场情况进行了实地勘察后,发现:原设计电抗器基础为混凝土基础,不含钢筋,接地方式是环电抗器基础做半圈接地与主网相连,并有明显断开,以防止电抗器运行时产生涡流;在经过与现场施工人员沟通后,再现现场情况:现场预埋件为十二个,但在素混凝土上无法固定,土建施工人员特把其中三三相连然后在模板外侧加支架固定,固定好后进行浇筑,其中预埋件三三相连并未形成闭合圆环,符合电抗器基础浇筑原则,但未与电气施工人员沟通,电气施工员在做支腿接地时按图半圆施工,最后形成的结果如图(示意图),形成潜在闭环。
干式空心串联电抗器特点
干式空心串联电抗器特点
干式空心串联电抗器是一种被广泛应用于电力系统中的电力电子元器件。
它是
一个能够降低电力电子设备中谐波电流的电路元器件,可以保证设备在高频率下的工作性能。
那么,干式空心串联电抗器有哪些特点呢?
特点
1.节约空间
相比其他类型的串联电抗器,干式空心串联电抗器具有更小的尺寸和更轻的重量。
这使得它在安装时能够节省更多的空间。
在设备房间有限的情况下,干式空心串联电抗器是一种更加合适的选择。
2.高性能
干式空心串联电抗器在电力电子系统中的性能表现非常优越。
它能够有效的过
滤并抑制谐波电流,从而保证电力设备的高频操作性能。
3.可靠性高
由于干式空心串联电抗器是不含油的,所以它的耐电压性和绝缘性都非常好。
在高压及高温的条件下,它仍能正常工作,并充分发挥其性能。
4.维护成本低
干式空心串联电抗器在维护和保养上非常方便。
与液体串联电抗器不同的是,
干式电抗器不需要定期更换油。
这使得它在维护成本上更加经济。
5.适用范围广
干式空心串联电抗器不仅可以用于电力电子系统中,还可以广泛应用于大型发
电厂、钢铁、石化、航空航天等重工业领域,能够有效的解决高频率电流引发的问题。
所以说,它的适用范围非常广泛。
总结
综上所述,干式空心串联电抗器作为一种具有优异性能的电力电子元器件,它
在谐波电流过滤、能耗降低等方面的应用前景非常广阔。
同时,它体积小、重量轻、维护成本低等特点,也决定了它是一种更加适用于条件受限的电力工程设备中的理想选择。
66kV干式空心并联电抗器-大容量
66kV干式空心并联电抗器通用技术规范本规范对应的专用技术规范目录66kV干式并联电抗器采购标准技术规范使用说明1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。
2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范,技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分的表6“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部(招投标管理中心)公章,与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会:①改动通用部分条款及专用部分固化的参数;②项目单位要求值超出标准技术参数值;③需要修正污秽、温度、海拔等条件。
经标书审查会同意后,对专用部分的修改形成项目单位技术差异表,放入专用部分中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。
4、对扩建工程,项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式,不得随意更改。
6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数表”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。
填写投标人响应部分,应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求响应表时,如有偏差除填写表7“技术偏差表”外,必要时应提供相应试验报告。
7、专用技术规范中表1“标准技术参数表”中的“标准参数值”栏是标准化参数(对应于正常的使用条件),不允许项目单位和投标人改动。
项目单位不能在表1中对参数做任何修改(包括里面有“项目单位填写“字样);表1中若有“项目单位填写“项,项目单位应在表7中给出;投标人应在表1中“投标人保证值”一栏逐项填写且应在表7中填写相应的响应值。
目录1 总则 (1)1.1 一般规定 (1)1.2 投标人应提供的资质文件 (1)1.3 投标人应提供的技术文件 (1)1.4 标准与规范 (3)2 结构要求 (3)2.1 结构 (3)2.2 绕组 (3)2.3电气一次接口 (4)2.4 土建接口 (6)3 试验 (8)3.1 例行试验 (8)3.2 型式试验 (8)3.3 特殊试验 (9)3.4 现场试验 (9)4 安装要求 (9)1 总则1.1 一般规定1.1.1投标人应具备招标公告所要求的资质,具体资质要求详见招标文件的商务部分。
基于ANSYS Workbench对特高压电抗器整体结构抗震分析
基于 ANSYS Workbench 对特高压电抗器整体结构抗震分析摘要通过建立特高压电抗器结构的数学模型,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对该型号特高压电抗器结构进行响应谱仿真分析,可得到该型号特高压电抗器整体结构在设防烈度为9度,基本地震加速度为0.40 g地震载荷作用下的等效应力响应结果。
本文可以为特高压电抗器的抗震设计和改进提供一种有效、方便的方法,为后续电子设备的抗震试验提供有效的参考数据。
关键词:特高压电抗器;ANSYS Workbench;响应谱分析;抗震分析;地震载荷abstractBy establishing the mathematical model of the uhv filter reactor structure, using finite element analysis software ANSYS Workbench of the uhv filter reactor model structure response spectrum simulation analysis, the model can be obtained uhv filter reactor fortification intensity of 9 degrees in general structure, basic seismic acceleration of 0.40 g results of the equivalent stress response under seismic loading.This paper can provide an effective and convenient method for the seismic design and improvement of the UHV filter reactor, and provide effective reference data for the subsequent seismic test of electronic equipment.Key words: UHV filter reactor;ANSYS Workbench.Response spectrum analysis;Seismic analysis;The earthquake load.1.背景技术在输电工程中,最容易造成设备严重损坏的因素是地震,因此各种电力设施的抗震性能也在不断提升。
并联电抗器故障分析及改进措施
并联电抗器故障分析及改进措施并联电抗器多安装于户外,受施工环境、器械质量以及人为因素等因素影响,并联电抗器故障时常发生,因此严重影响着电力系统的安全。
基于此本文分析了一起66kV并联电抗器异常放电情况,结合实际案例提出并联电抗器维修建议,给同类设备运维工作提供技术指导。
标签:并联电抗器;放电;故障1 概述2018年02月14日00时40分32秒,某换流站66kV II母A、B段母线保护电压动作,66kV#15并联电抗器保护动作,66kV #6627断路器跳闸,66kV #15电抗器退出运行。
2 故障設备检查情况2.1现场检查2018年2月14日00时40分32秒790毫秒,66kV II母A段、B段WMH-800A/R1保护装置动作,30毫秒后返回;40分32秒760毫秒,PST-648U 保护装置0ms启动,795ms过负荷告警,985ms过流II段动作,最大相电流0.758A,折算出故障电流为1516A,如图1所示。
#15电抗器B相本体第1包封有击穿现象,靠故障侧支柱绝缘子被熏黑,部分PRTV材料烧毁脱落,此绝缘子上面偏右位置的第十包封也存在黑迹,如图2所示。
2.2返厂解体检查电抗器返厂后进行解体检查,第1-3包封绝缘电阻为零,第4-10包封绝缘电阻为无穷大,故障位置应为第1-3包封。
从10层包封开始依次由外向内进行了解体,其中第10层包封表面光滑,无裂纹,下部存在被熏黑痕迹,如图3,图4所示。
3 故障原因3.1 短路电流与事故关系事故过程B相电流由额定(550A)上升到1516A。
说明这是绝缘持续破坏的过程,由初期的单匝断路故障形成的短路环,由于互感的存在造成温度剧烈上升,引起相邻匝间绝缘失效并相继断路,相邻短路环并联成一个整体。
故障初期,少量的匝间短路,并不能引起电抗器阻抗值的直观变化,这种微小的阻抗变化量不及母线电压的波动范围,并不能使过流电抗器的相电流增加到过流保护的整定值,只有故障绕组层短路20%以上时,阻抗才会发生较大幅度的变化[1]。
干式空心电抗器的运行分析及故障处理措施
干式空心电抗器的运行分析及故障处理措施l前言大容量干式空心电抗器是近几年研制开发的新型电抗器,它具有线性特性好、参数稳定、防火性能好等特点,因此用量逐渐增加。
并联电抗器经过长时间的运行,出现了不少的问题,有的被迫停运处理,有的逐渐演变成事故甚至设备烧毁。
干式空心电抗器的运行故障主要是由于线圈受潮、局部放电电虎局部过热绝缘烧损等线圈匝间绝缘击穿,以及漏磁造成周围金属构架、接地网、高压柜内接线端子损耗和发热等。
2电抗器的作用在超高压、大容量的电网中安装一定数量感性的无功补偿装置(包括并联电抗器和静止无功补偿器),其主要目的:一是补偿容性充电功率;二是在轻负荷时吸收无功功率,控制无功潮流,稳定网络的运行电压。
各大电网均要求,在大中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率,做到就地补偿,就地平衡,以保证电力系统的安全运行。
3电抗器故障形成及处理措施3.1沿面树枝状放电和匝间短路的机理及处理措施电抗器在户外的大气条件下运行一段时间后,其表面会有污物沉积,同时表面喷涂的绝缘材料也会出现粉化现象,形成污层。
在大雾或雨天,表面污层会受潮,导致表面泄漏电流增大,产生热量。
这使得表面电场集中区域的水分蒸发较快,造成表面部分区域出现干区,引起局部表面电阻改变。
电流在该中断处形成很小的局部电唬随着时间的增长,电弧将发展并发生合并,在表面形成树枝状放电烧痕,形成沿面树枝状放电。
由于绝大多数树枝状放电产生于电抗器端部表面与星状板相接触的区域11)。
而匝间短路是树枝状放电的进一步发展,即短路线匝中电流剧增,温度升高到使线匝绝缘损坏并在高温下导线熔化而形成。
为了确保户外电抗器不发生树枝状放电和匝间短路故障,应正确选用绝缘材料,改善工艺条件,提高工艺水平,改善工艺环境。
保证电抗器的端绝缘、包封绝缘的整体性;绝缘胶应保证与导线具有良好的亲和性,在运行条件和运行环境下,确保不产生裂纹和开裂现象;涂刷憎水性涂料可大幅度抑制表面放电,端部预埋环形均流电极的结构改进,可克服下端表面泄漏电流集中现象,即使不喷涂憎水性涂层或憎水性涂层完全消失,也能防止电极附近干区电弧的出现。
干式空心并联电抗器
干式空心并联电抗器(铝质)说明书
一、产品用途
BKGKL系列并联电抗器并联连接在500kV、200kV或100kV变电站低压绕组侧,用于长距离输电线路的电容无功补偿,使输配电系统电压稳定运行。
二、型号含义
使用环境代号
系统额定电压
电抗器额定容量
铝质材料(铜质材料不表示)
空心
干式
并联电抗器
三、基本参数
电抗器额定电压(kV)
额定容量
额定电流
额定电抗
系统最高运行电压
使用环境(户内或户外)
进、出线端子夹角
外表装饰顔色
特殊要求应明确提出四、产品执行标准
GB10229 IEC289 五、10kV、35kV系列
干式空心并联电抗器(铜质)说明书
一、产品用途
BKGK系列并联电抗器并联连接在500kV、200kV或100kV变电站低压绕组侧,用于长距离输电线路的电容无功补偿,使输配电系统电压稳定运行。
二、型号含义
使用环境代号
系统额定电压
电抗器额定容量
空心
干式
并联电抗器
三、基本参数
电抗器额定电压(kV)
额定容量
额定电流
额定电抗
系统最高运行电压
使用环境(户内或户外)
进、出线端子夹角
外表装饰顔色
特殊要求应明确提出四、产品执行标准
GB10229 IEC289 五、10kV、35kV系列。
基于ANSYS Maxwell的干式空芯电抗器匝间短路故障瞬态特性的仿真分析
基于ANSYS Maxwell的干式空芯电抗器匝间短路故障瞬态
特性的仿真分析
佚名
【期刊名称】《实验科学与技术》
【年(卷),期】2018(016)006
【摘要】该文对干式空芯电抗器匝间短路故障的瞬态特性进行了研究,并提出了一种早期预警方法.分析了干式空芯电抗器从正常工作状态到匝间短路故障发生的动态物理过程;基于ANSYS Maxwell软件平台,建立了电抗器匝间短路故障的瞬态场路耦合计算模型;仿真分析了电抗器匝间短路故障的瞬态特性,并通过搭建实验平台进行了实验验证.研究表明,在电抗器匝间短路故障早期,由于短路环的瞬间形成会引起电抗器短路位置处磁场发生突变,进而使安装在电抗器包封外表面的磁场探测线圈感应电压产生显著异常变化,据此,在电抗器匝间短路故障早期即可进行预警.【总页数】4页(P50-53)
【正文语种】中文
【中图分类】TM15
【相关文献】
1.10kV干式空芯串联电抗器过热故障的分析与处理 [J], 黄晓春;王天一
2.35kV干式空芯并联电抗器运行情况及故障电抗器的解剖分析 [J], 何东平;孙白
3.变电站干式空芯电抗器故障原因分析 [J], 李光
4.开放实验的实践——干式空芯电抗器匝间短路报警电路的设计 [J], 赵昊天;李博达;胡熠琛;应柏青;赵彦珍;
5.开放实验的实践——干式空芯电抗器匝间短路磁场分布的研究 [J], 陈欣琰;应柏青;赵彦珍;
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干式空心电抗器损坏原因分析及对策
《装备维修技术》2021年第9期干式空心电抗器损坏原因分析及对策王晓宇(特变电工沈阳变压器集团有限公司,辽宁沈阳 110000)摘 要:对干式空心电抗器(以下简称“干抗”)损坏的原因及对策进行分析非常重要,对于提高电力系统的可靠性具有现实意义。
本文分析了干抗的结构特征,总结了造成干抗损坏的主要原因,包括过程设计缺陷,局部过热和绝缘老化,目标设计以及技术和操作过程三个方面。
建议采取的对策和措施,可以作为参考,以确保干抗正常运行,提高电力系统运行的可靠性。
关键词:干式空心电抗器;损坏;原因;对策引言随着我国电力行业的不断改革和发展,电力系统的规模不断扩大,对电网安全稳定,供电质量和供电服务提出了更高的要求。
干式空心电抗器是重要的电力设备,在电网的安全可靠运行中起着非常重要的作用。
干抗于20世纪70年代后期首次在我国引入并使用。
经过近十年的发展,国内制造商逐渐开始引进国外先进技术并进行本地化研究。
与油浸式电抗器相比,干抗具有重量轻,噪声低,安装方法灵活,维护简单等优点,适应性好,可靠性高,可以补偿电容电流,限制短路电流和其他功能广泛用于电力系统中[1]。
但是,由于干抗不具有铁芯,因此具有固有的缺点,例如,干抗周围的磁场大,电磁干扰大,实际上,干抗本身经常表现出部分电弧放电和绝缘燃烧。
诸如此类现象反过来会导致设备故障和损坏,使电网的运行成为安全隐患,并对电力系统构成一定的威胁。
1 干式空心电抗器的结构特点按照电抗器的结构和采用的冷却介质来划分电抗器的类型,其主要分为干式空心、干式铁心、干式半铁心及油浸式电抗器,其中,干式空心结构的应用最为广泛和普及,尤其是在区间为10kv 至 35kV电抗器中,约有75%的电抗器采用干式空心结构[2]。
干抗本身主要由多个包封组成,其中大多数包封材料是用环氧树脂浸渍的玻璃纤维,并且通过撑条将包封分开以形成散热气道。
上汇流排和下汇流排大多使用星形框架作为绕组的引线和导线连接,上,下汇流排通过拉丝固定,并且每个包封具有不同的线规,并带有绞合(匝间)绝缘。
干式空心平波电抗器杂散电容测试方法研究
干式空心平波电抗器杂散电容测试方法研究【摘要】干式空心平波电抗器端对端、端对地杂散电容的测量数据对于直流输电线路保护段的设计起到重要的指导意义。
根据现场试验测量数据分析,得到回路中RC等效电路,针对继电器的动作过程,提出减少杂散值和提高中间继电器动作可靠性的防范措施。
笔者根据多年生产实际及现场测试经验,对于干式空心平波电抗器杂散电容的测试方法进行了反复摸索,并通过现场试验数据以及仿真计算校验了国家标准推荐用方法的实际测试数据的准确性,并摸索出新的杂散电容测量方法——导纳电桥测试法,实现了干式平波电抗器杂散电容的准确测量,保证了测量数据的有效、可靠。
【关键词】高压直流输电;杂散电容;干式平波电抗器;电桥测量;电平比较法;直接测量法引言随着中国经济的高速发展,一次能源和电力负荷分布不均衡的问题更加突出,发展特高压电网,特高压大容量、远距离输电的安全性经济性,是提高能源利用率、保障能源安全的必然选择。
按照国家电网“十一五”规划和国家电网公司的总体部署,2015年前将相继建成向家坝——上海奉贤、裕隆——同里、溪洛渡右——浙江武义等多条直流输电工程。
同时,南方电网溪洛渡、糯扎渡等直流输电工程也在相继进行中。
干式空心平波电抗器作为特高压、超高压直流输电换流站中三大关键设备之一,其作用不容小觑。
其产品质量和可靠性对系统的安全、稳定、可靠运行提出了严格要求,同时干式平波电抗器的各类电气参数、机械参数就成为衡量设备安全与否的重要依据,其中,平波电抗器杂散电容的有效测量为系统计算提供了不可或缺的设计参数,因此成为设备制造企业和网联公司都密切关注的重要参数。
与此同时,无论是国外还是国内,杂散电容的测试手段都没有成熟的经验,国际相关平波电抗器标准从未涉及杂散电容测试,而国内相关平波电抗器标准推荐的测试方法也是根据我国现有的几条特高压、超高压直流输电工程总结下的经验得到的,且经验较少。
本文,结合国家标准中的推荐测试方法以及笔者实际现场测量摸索出的方法进行对比分析,为今后平波电抗器杂散电容测试提供参考。
一起35kV干式空心并联电抗器故障分析及处理
一起 35kV干式空心并联电抗器故障分析及处理摘要:并联电抗器是电力系统中最主要的设备,对系统运行的安全稳定起着关键性作用。
本文结合某变电站一起35kV干式空心并联电抗器故障案例,通过线圈解剖对故障进行查找,结合现场解剖结果,详细分析故障产生的原因,最后提出了相应的故障处理措施及安全运维建议。
关键词:35kV;干式;空心并联;电抗器;故障原因分析;故障处理1引言优化电压、降低电网系统损耗最直接、最重要的手段是合理配置无功补偿装置。
因此,为了更好的实现这一目标,提高功率因素,减少电能损耗,在500kV 变电站的变压器低压侧安装了并联电抗器来调整系统电压。
然而,变压器类设备在运行过程中,受各种因素的影响变压器、并联电抗器故障时有发生,尤其并联电抗器故障尤为突出。
本文以一起35kV干式空心并联电抗器故障事故为例,对并联电抗器故障查找、原因及处理进行了分析。
2故障概况某500kV变电站高压并联电抗器于2009年4月投运,型号为BKDCKL-20000/35,额定电流990A。
2019年8月14日12时42分,气温30度,雷暴雨天气,变电站35kV空心并联电抗器A相出现保护过流II段动作,312开关发生跳闸,该处最大故障电流2736A,经现场检查发现,A相电抗器支柱绝缘子两端及电抗器与支柱绝缘子连接处有放电痕迹。
3故障点查找在现场检查后,检修人员立即对电抗器及避雷器开展检查试验,通过试验结果发现:A相电抗器直流电阻比出厂值偏大了6.5%,较其他无故障的两相也偏大7.4%,避雷器数据正常。
由此说明,避雷器在雷暴雨天气运行正常的情况下,电抗器内部发生了故障。
为了进一步分析确认故障点及高压并联电抗器受损情况,相关人员对A相故障电抗器及发生闪络的支柱绝缘子进行实物观察,通过观察分析得出一致决定,对发生闪络的支柱绝缘子和A相电抗器包封故障处进行解剖,具体解剖情况详见图1~4。
图1 A相电抗器倒数第2包封内壁熔坑图2 A相电抗器倒数第2包封内壁图3 A相电抗器上出线臂熔融缺口图4电抗器熏黑部位支撑绝缘子通过解剖发现,线圈与支柱绝缘子出现以下情况:(1)线圈最外包封只是内侧下部有少量灼烧熏黑。
干式空心电抗器发热原因分析及治理措施
干式空心电抗器发热原因分析及治理措施一、干式空心电抗器发热原因1.发热部位(1)主通流回路发热部位包括:搭接面、汇流排、匝间发热、层间发热。
(2)干式空心电抗器周围发热部位主要包括:1)本体螺栓、构架(铁磁材料)2)接地排、地网发热3)围栏及其他周围闭合环路发热2发热原因(1)搭接面螺栓松动、接触面不平整,接触电阻过大。
(2)匝间、层间短路或风道有异物堵塞,造成严重发热。
(3)电磁感应导致发热由于电抗器的物理性质和特殊的结构形式决定了电抗器运行时,在其周围将产生比较强烈的磁场,处于磁场强度范围内的导磁材料若形成闭合环路(如围栏、构架、环行地线)将产生一定数值的环流,感应电流大小与闭合环路垂直于磁场方向等效面积、磁场强度成正比;处于变化磁场内的导体也会产生涡流。
由于电磁环流和涡流的存在,不仅使材料局部发热产生高温,也会使电抗器有功损耗增加,同时也改变了电抗器磁场的分布,并对电抗器的参数造成一定程度的影响,影响电抗器的正常运行。
二、发热治理措施1.关于干式空心电抗器相关设计要求(1)GB50147-2010电气装置安装工程高压电器施工及验收规范10.0.7-2两相重叠一相并列时,重叠的一相绕相应相反,另一相与上面的一相绕相相反。
(现已不允许相间叠装,绕向供参考)10.0.7-3三相水平排列时,三相绕相应相同。
10.0.9干式电抗器附近安装的二次电缆和二次设备应考虑电磁干扰的影响,二次电缆的接地线不应构成闭合回路。
10.0.11干式电抗器上下重叠时,应在其绝缘子顶帽上,放置于顶帽相同大小且厚度不超过4mm的绝缘纸垫片或橡胶垫片;在户外安装时,应用橡胶垫片。
10.0.15-3支柱绝缘子的接地线不应构成闭合回路。
(2)GB50149-2010电气装置安装工程母线装置施工及验收规范3.3.3关于螺栓紧固的要求1)母线连接接触面应清洁,并应涂电力复合脂。
2)母线平置时,螺栓应由下向上穿,螺母应在上方,其余情况下,螺母应在维护侧,螺栓长度宜露出螺母2~3扣。
基于CFX的±800kV干式空心平波电抗器温度场仿真分析
基于CFX的±800kV干式空心平波电抗器温度场仿真分析摘要:为了验证干式空心平波电抗器温升是否满足要求,本文围绕实际产品采用三维数值分析软件对产品温度场进行模拟,得到了温度场分布特征,通过与试验数据的对比分析,进一步验证了计算的合理性与准确性,为特高压产品的设计提供了理论指导,也提供了一种验证干式空心平波电抗器温升的方法。
关键词:干式空心平波电抗器;特高压;仿真计算;温度场中图分类号:0 引言特高压干式空心平波电抗器的温升试验是产品出厂前必须要做的,通过这一指标是否合格来判断产品是否能够长期可靠、安全的运行。
然而电抗器大多裸露在自然环境中,采用自然对流方式冷却,由于特高压产品电流较大,损耗较高,包封内线圈温度较高,不合理的设计可能会使线圈温升不合格,甚至超过绝缘耐热要求而导致绝缘失效对整个电网造成破坏。
为了能够在产品设计阶段准确预测产品的温升,本文以某台±800kV的特高压电抗器产品为例,采用全三维数值仿真技术模拟产品换热过程。
1 仿真中采用的换热技术1.1空气与线圈间的共轭换热首先,线圈内部由于温差会进行热传导,由于线圈为金属材料,其导热系数较大,故在一层线圈上,沿圆周方向温度梯度较小,可以忽略圆周方向的热传导。
沿高度方向的热传导是由于各层热流密度不均造成。
可将各层线圈损耗结果以热流密度形式加入到计算模型中,计算由此而引起的温度分布。
其次,线圈与空气间会产生热对流,实际中线圈外部包有绝缘材料,使得空气与线圈间不直接接触,计算中采用薄壁模型,无需建立绝缘材料实体,可直接在计算中虚拟加入绝缘材料厚度,并考虑材料导热特性。
再次,冷热空气之间也会形成热对流,由于空气被加热密度减小,热空气上升冷空气下降,这样就形成了自然对流,计算中采用浮力模型可以模拟这一问题。
1.2线圈内热电耦合线圈中的损耗会影响温度变化,而温度变化会影响线圈电阻,从而影响线圈损耗,因此,温度与损耗是一对相互影响的变量,如果不考虑这部分耦合影响,计算会出现较大偏差。
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关键词 : 干式空心 电抗器 ; 抗震 ; 有限元方法
ma g n i t u d e l e s s t h a n t h a t i n t h e h o r i z o n t l a d i r e c t i o n, b u t t h e v e t r i c a l s t r e s s i s c l o s e t o t h e h o r i z o n t a l s t r e s s . h e T s u p p o t, r a s t h e
文章编 号: 1 6 7 4 — 3 8 1 4 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 0 1 ~ 0 6
中图分类号 : T M4 0 3 . 1
文献标 志码 : A
6 6 k V干 式 空心并联 电抗器 抗震 特 性仿 真分析
刘嫒 , 董明 , 吴雪舟 , 任明・ , 王丹凤 , 雷永红
日 _
Sm a r t Gr i d
第3 0卷 第 2期
2 0 1 4年 2月
电网与 清洁能源
P o we r S y s t e m a n d C l e a n E n e r g y
V o 1 . 3 O No . 2 F e b . 2 0 1 4
( 1 . 电力设备电气绝缘 国家重点 实验室, 陕西 西安
辽 宁 鞍山
7 1 0 0 4 9 ; 2 . 荣信电力电子股份有限公 司,
1 1 4 0 5 4 )
S i mu l a t i o n An a l y s i s o n An t i - S e i s mi c Ch a r a c t e r i s t i c s o f t h e 6 6 k V Dr y Ty p e Ho l l o w S h u n t Re a c t o r
输变电设备是 电力系统 的基本单元 , 其安全运 行是电网供电可靠性的首要保证。近年来 国内多次 地质灾 害均对 区域 内的输变电设备造成 不同程度 外力破坏 , 其对灾 区造成 的人员和经济损失难 以估 量[ , 因此在 电力设备设计工程 中, 有必要对设 备 力学稳定特性及抗震效能进行有效分析 l 。 电抗器是 电力系统 中重要设备之一 , 其在限制 操作 以及工频过 电压 、 消除发 电机 自励磁 、 补偿线 路无功 、 抑制潜供 电流 、 限制短路 电流和平波等方
L I U Yu a n ,D ONG Mi n g ,W U Xu e z h o u ’ ,RE N Mi n g ,W ANG Da n f e n g 2 ,L E I Yo n g h o n g 2 ( 1 . S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f E l e c t i r c a l I n s o l a t i o n a n d P o w e r E q u i p me n t , X i ’ a n 7 1 0 0 4 9 , S h a a n x i , C h i n a ; 2 . R o n g x i n P o w e r
E l e c t r o n i c C o . , L t d . , A n s h a n 1 1 4 0 5 4 , L i a o n i n g ,C h i n a )
Hale Waihona Puke ABS TRACT: A 3 D i f n i t e e l e me n t mo d e l f o r t h e 6 6 k V d y r t v p e h o l l o w s h u n t r e a c t o r i s e s t a b l i s h e d wi t h t h e h e l p o f t h e
部分 , 应该 是抗震 分析 中首 要关注 的地方 , 特别是绝缘 子部 分, 其许 用应力较低 , 是结构抗震强度验算的关键 ; 电抗器结 构在地震动作用 下能满足抗震设计强度要求 , 应力集 中处的
最大应力小于材料屈服极限。
ANS YS s o f t w a r e i n t h i s p a p e r .T h e B l o c k L a n c z o s me t h o d i s u s e d t o a n a l y z e t h e s t r u c t u r a l mo d a l c h a r a c t e is r t i c s ,a n d t h e s e i s mi c r e s p o n s e o f t h e r e a c t o r s t uc r t u r e u n d e r 8 ma g n i t u d e e a th r q u a k e i n t e n s i t y l e v e l s i s c a l c u l a t e d b y u s i n g t h e mo d a l d e c o mp os i t i o n me t h o d . T h e c a l c u l a t i o n r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e