110kV隔离开关带电更换技术研究

摘要

为了保障供电质量，提高设备利用率，减少停电次数，降低停电损失，国内外电力部门均在研究、推广变电设备带电检修的方法。作为操作机构，隔离开关操作次数相对较少，难以发挥触头的自净功能，容易发生连接点过热、操作机械部位氧化锈蚀等现象导致接触不良或操作不灵敏，促使隔离开关成为110kV变电站故障率最高的设备之一，因此研究隔离开关带电检修技术已成为电网检修方式发展的必然要求。
　　首先，论文从麦克斯韦方程及准静态电场等电场理论及有限元分析法出发，采用三维建模软件Autodesk Inventor对110kV隔离开关进行三维建模、有限元仿真分析软件Ansoft Maxwell对隔离开关附近电场分布情况进行仿真分析。通过对比隔离开关电场原始分布状态及作业人员进入后电场分布变化规律，发现作业人员的进入使隔离开关附近电场发生畸变，且作业人员头部、手部场强较大，存在一定的安全隐患。随后，论文分别介绍了带电作业基本原理及影响作业安全的主要因素、作业方式分类，通过综合比较三种作业方式的优缺点并结合前文仿真结果，提出基于地电位法的隔离开关更换作业方法并进行安全距离及危险率校验，随后设计出隔离开关带电更换作业的初步方案。最后，论文采用Ansoft Maxwell软件对作业过程进行仿真分析进一步论证作业方案的可行性，根据仿真结果论文提出了适当的安全防护建议并研制出安全、高效的配套工器具进行了现场应用。
　　采用论文研究成果成功在湖南某110kV变电站进行现场应用，结果表明作业方案安全可行、配套工器具使用简单方便，能有效提高工作效率。本成果亦可为220kV及以上电压等级隔离开关或其它变电设备带电更换作业方案的设计、工器具的研制提供参考依据及技术支撑。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．2 国内外变电站带电作业研究现状

1．3 变电站工频场强分析研究现状

1．4 论文主要研究内容

第二章 110kV隔离开关电场分布仿真

2．1 电场分析基础

2．1．1 理论基础

2．1．2 电场数值计算方法

2．2 仿真软件介绍

2．3 仿真模型的建立

2．3．1 GW5型110kV隔离开关简介

2．3．2 仿真建模及参数设计

2．4 隔离开关电场分布情况仿真分析

2．4．1 隔离开关电场原始分布

2．4．2 作业人员进入后电场分布

2．5 本章小结

第三章 110kV隔离开关带电更换方案的设计

3．1 带电作业基本原理及影响安全的主要因素

3．1．1 带电作业基本原理

3．1．2 影响作业人员安全的主要因素

3．2 带电作业方式分类

3．3 作业方式的选择

3．4 带电作业安全距离及危险率计算

3．4．1 带电作业安全距离分析

3．4．2 带电作业危险率计算

3．5 作业方案的初步设计

3．6 本章小结

第四章 作业过程仿真分析及安全防护建议

4．1 作业过程仿真分析

4．1．1 拆除水平连杆及接地刀闸

4．1．2 安装分流装置并提升引流线

4．1．3 拆卸底座螺丝

4．2 安全防护建议

4．3 本章小结

第五章 配套工器具的研制及现场应用

5．1 配套工器具的研制

5．1．1 绝缘挡板

5．1．2 分流装置

5．1．3 绝缘升降装置

5．2 现场应用

5．3 本章小结

全文总结与展望

全文总结

展望

参考文献

致谢

附录