电网检修中高压开关设备的典型缺陷分析及改进方法研究

摘要

随着电力系统的发展,系统结构日趋复杂,系统设备的运维费用也不断增长,运维成本已成为电力企业生产中最基本和最主要的成本之一。高压开关设备在电力系统的控制和保护中十分重要,其可靠性直接影响电力系统的安全、稳定运行。对于设备的运行特性,目前主要通过预防性试验获得,但这种获取方法一方面使设备的维护费用增加;另一方面,频繁的维护操作和过度的拆卸和维修将对设备产生一定的负面影响,降低设备运行的可靠性。状态检修具有即时了解设备运行状况、智能研判变化趋势、避免设备停电试验、节约检修费用等优点,它是电力系统设备维护的关键技术之一,是设备维护发展的必然趋势。 本文以多样性的带电检测手段为背景,依托济南供电公司大量的设备应用数据为基础,研究了高压开关设备局部放电的原因,并通过比较典型局部放电的模式识别,研究了各种局部放电检测方法的原理。探索在实际电网中结合多种局部放电检测方法的可行性和优势;本文详细分析了开关柜异常放电的影响因素,明确了影响开关柜异常放电的关键因素,针对各关键影响因素制定了有效的异常放电消除措施,通过实验验证了各措施的有效性。针对10千伏真空断路器中梅花触头缺陷故障,提出了消除弹簧缺陷的有效方法并通过实验加以验证,同时以BLK222型弹簧机构为典型,分析了弹簧机构老化的主要原因,确定了弹簧机构的改进方案;针对液压油混入气泡问题,开发了一种新型的HMB型液压弹簧机构真空注油装置,实际运行结果表明,该装置能够减少液压机构的检修成本及操作成本,规避了操作和检修的安全风险。 通过大量的理论研究和工程案例,本文全面分析了三大类高压开关设备（开关柜、断路器、GIS）的典型故障、检测手段和改进措施,对高压开关设备的运维和检修兼具理论支撑意义和实践指导作用。

目录

声明

摘要

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．2．1高压开关设备内局部放电检测技术的研究现状

1．2．2高压开关设备内局部放电故障诊断的研究现状

1．2．3高压开关设备机械故障研究现状

1．3本文研究内容

第二章高压开关设备局部放电典型检测手段及其在电网检修中的应用

2．1高压电力设备局部放电的典型检测手段

2．1．1脉冲电流法局部放电检测

2．1．2超声波局部放电检测

2．1．3暂态地电波局部放电检测

2．1．4特高频局部放电检测

2．2脉冲电流法局部放电监测在GIS设备检修中的应用研究

2．2．1X光探伤情况

2．2．2局部放电测量情况及原因分析

2．3超声波局部放电检测在GIS设备检修中的应用研究

2．3．1超声波局部放电检测

2．3．2 SF6气体湿度检测以及分解物检测

2．3．3隐患处理情况

2．4超声波、特高频联合局放检测在GIS设备中的应用研究

2．4．1特高频局放测试情况

2．4．2特高频检测时差定位

2．4．3超声波局部放电测试

2．4．4 SF6气体组分测试

2．4．5厂家、电科院检测验证

2．4．6综合分析

2．4．7隐患处理情况

2．5本章小结

第三章高压开关柜异常放电运维因素分析及消除措施研究

3．1开关柜异常放电对设备绝缘水平的影响

3．2高压开关柜异常放电关键影响因素分析

3．2．1除湿装置的影响

3．2．2封堵材料防水性的影响

3．2．3封堵材料完整性的影响

3．2．4空调吹风角度的影响

3．2．5绝缘件吸水率及自然老化的影响

3．2．6电气元件发热的影响

3．3高压开关柜异常放电消除方法研究

3．3．1增加除湿装置

3．3．2更换封堵材料

3．3．3优化封堵工艺

3．3．4调整空调吹风角度对消除高压开关柜异常放电的影响

3．4异常放电消除方法效果评价

3．5本章小结

第四章10千伏真空断路器梅花触头缺陷故障分析及消除方法研究

4．1 10千伏真空断路器梅花触头缺陷故障分析

4．2 10千伏真空断路器梅花触头缺陷关键影响因素分析

4．2．1断路器分合闸频繁震动的影响

4．2．2弹簧中流过试验电流的影响

4．2．3断路器仓内湿度的影响

4．2．4故障短路电流的影响

4．2．5梅花触头与静触头不同轴的影响

4．3 10千伏真空断路器梅花触头缺陷消除方法研究

4．3．1试验测试辅助装置

4．3．2调节传感器位置及除湿器自启动条件

4．3．3接触式检测方法

4．4梅花触头缺陷消除方法效果评价

4．5本章小结

第五章高压断路器弹簧机构老化故障分析及液压弹簧机构真空注油装置研究

5．1．1 BLK222型断路器弹簧操动机构的储能原理

5．1．2 BLK222型断路器弹簧机构老化故障分析

5．1．3 BLK222型断路器弹簧机构改进方案研究

5．2 HMB型液压弹簧机构真空注油装置研究

5．2．1 HMB型液压弹簧机构注油问题分析

5．2．2 HMB型液压弹簧机构真空注油装置原理

5．2．3 HMB型液压弹簧机构真空注油装置的效益及实施效果

5．3本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

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