一种水电站制造技术

技术编号:39777572 阅读:6 留言:0更新日期:2023-12-22 02:23
本发明专利技术提供了一种水电站

【技术实现步骤摘要】
一种水电站GIL设备运行工况模拟装置及方法


[0001]本专利技术电力行业高电压试验领域,具体涉及一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置及方法


技术介绍

[0002]目前
GIS

GIL
的缺陷模拟主要是通过对试验段产生高电压,让模拟缺陷产生放电现象,进而对局放现象进行相关研究,但这种模拟方法并不能真实反映现场设备实际运行工况,尤其是没有在导体内产生大电流及其磁场;另外,现场运行时由于上下端的温度差对内部气体流动也存在影响;其次,垂直布置由于重力对金属微粒的作用,对于局部放电的实际模拟具有不可忽视的影响

[0003]根据现场运行实际情况,
GIS/GIL
设备可变运行工况主要是负荷电流大小和电压水平

负荷电流会影响
GIS/GIL
设备内部热场分布,继而影响局部放电信号的产生和传播,过电压造成电场升高也会直接影响
GIS
局部放电特性

为此,需要在
GIS/GIL
局部放电故障模拟研究中考虑上述两种运行工况


技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置及方法,此装置可在垂直布置的
GIL
管道外部模拟竖井内布置的
GIL
管道上下部存在不同温度和风速的外部环境,也可在
GIL
导体上同时产生
500kV
额定电压和
4500A
额定电流,能够有效解决在实验室中无法真实模拟长竖井
GIL
设备缺陷工况的问题

[0005]为了实现上述的技术特征,本专利技术的目的是这样实现的:一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,包括
GIL
短样缺陷试验段,
GIL
短样缺陷试验段整体密封设置在封闭壳体的内部;封闭壳体的内部设置有用于控制内部温度的温度控制装置;封闭壳体的内部设置有用于空气流动的强迫空气流动装置;还包括水平布置的辅助
GIL
段,
GIL
短样缺陷试验段的相对侧设置有垂直布置的
GIS
对比试验段和
GIS
缺陷试验段;所述
GIL
短样缺陷试验段
、GIS
对比试验段和
GIS
缺陷试验段分别与用于产生电流的升流装置以及用于产生电压的升压装置相连

[0006]所述温度控制装置包括对应设置在封闭壳体两端的第一温度控制器和第二温度控制其

[0007]所述升流装置通过电源滤波器与交流移相调压装置相连,交流移相调压装置与干式电力变压器相连;所述交流移相调压装置包括直接与干式电力变压器相连的隔离升压变压器和控制电路;所述控制电路用于对电流进行整流

滤波和逆变处理

[0008]所述升流装置用于对
GIL
导体产生大电流,所述升流装置包括调压器和穿心式升流器,调压器和穿心式升流器构成一次侧,
GIS
主回路为二次侧,基于电磁感应在
GIS/GIL
主回路中形成感应电流,达到模拟负荷电流的效果

[0009]所述穿心式升流器包括铁芯和线圈,所述铁芯由优质

轻薄的硅钢片叠装而成,再
辅以高强度铁芯夹件和拉杆紧固;线圈使用了双玻璃丝包铜线,选取大的截面以保证设备在长期运行下不会发热,线圈与调压器相接,该调压器应具有升降压

回零指示

开机自动回零和电压显示功能

[0010]所述穿心式升流器与
GIS/GIL
壳体耦合安装,穿心式升流器与
GIS/GIL
中心导杆间存在气体绝缘,
GIS/GIL
中心导杆上的高压不会影响穿心式升流器,以此保证高电压和大电流的同时加载

[0011]所述升压装置包括工频电源,工频电源与补偿电抗器相连,补偿电抗器与试验变压器相连,试验变压器的输出线路上连接有分压器

避雷器和高压引出端;还包括接地端

[0012]采用水电站
GIL
设备运行工况模拟装置进行模拟实验的方法,包括步骤如下:
S1
,模拟前检查:检查模拟装置接线连接牢固,电源供电正常,六氟化硫气体压力正常;
S2
,模拟升压:通过无局放试验变压器逐步升高
GIL
设备导体电压,电压从
100kV
按每
50kV
停留
60s
逐步将电压升高到
500kV

S3
,模拟升流:利用升流装置对
GIL
导体产生大电流,逐步由
1000A
开始,按每
500A
停留
60
逐级将电流增大至
4500A

S4
,温度控制:利用温度控制装置将封闭的
GIL
短样缺陷试验段封闭空间上端和下端温度按某水电站现场竖井上下端温度控制;
S5
,空气流动控制:利用强迫空气流动装置让封闭空间中的空气流动,流动速度和方向按某水电站现场竖井上下端风速风向控制

[0013]根据现场运行实际,
GIS/GIL
设备可变运行工况主要是负荷电流大小和电压水平,负荷电流会影响
GIS/GIL
设备内部热场分布,继而影响局部放电信号的产生和传播,过电压造成电场升高也会直接影响
GIS
局部放电特性,为此,需要在
GIS/GIL
局部放电故障模拟研究中考虑上述两种运行工况;所述模拟装置开展不同运行工况下
GIS/GIL
设备典型局部放电特性研究,具体操作步骤如下:负荷电流影响研究:首先,在模拟装置中预置局部放电模型,并对相应气室抽真空

填充
SF6

0.5MPa
;其次,加载额定的工频试验电;再次,启动升流装置,令
GIS/GIL
主回路中产生目标电流;最后,采用多种局部放电检测方法检测超声波

特高频

高频电流信号,分析出典型局部放电信号产生和传播特性;通过多组实验研究即可掌握负荷电流对
GIS
局部放电的影响情况;电压影响研究:首先,在模拟装置中预置局部放电模型,并对相应气室抽真空

填充
SF6

0.5MPa
;其次,启动升流装置,令
GIS/GIL
主回路中产生目标电流;再次,根据欲模拟的电压本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,其特征在于,包括
GIL
短样缺陷试验段(
10
),
GIL
短样缺陷试验段(
10
)整体密封设置在封闭壳体(8)的内部;封闭壳体(8)的内部设置有用于控制内部温度的温度控制装置;封闭壳体(8)的内部设置有用于空气流动的强迫空气流动装置(
11
);还包括水平布置的辅助
GIL
段(
12
),
GIL
短样缺陷试验段(
10
)的相对侧设置有垂直布置的
GIS
对比试验段(5)和
GIS
缺陷试验段(6);所述
GIL
短样缺陷试验段(
10

、GIS
对比试验段(5)和
GIS
缺陷试验段(6)分别与用于产生电流的升流装置(4)以及用于产生电压的升压装置相连
。2.
根据权利要求1所述一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,其特征在于,所述温度控制装置包括对应设置在封闭壳体(8)两端的第一温度控制器(7)和第二温度控制其(9)
。3.
根据权利要求1所述一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,其特征在于,所述升流装置(4)通过电源滤波器(3)与交流移相调压装置(2)相连,交流移相调压装置(2)与干式电力变压器(1)相连;所述交流移相调压装置(2)包括直接与干式电力变压器(1)相连的隔离升压变压器(
201
)和控制电路(
202
);所述控制电路(
202
)用于对电流进行整流

滤波和逆变处理
。4.
根据权利要求3所述一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,其特征在于,所述升流装置(4)用于对
GIL
导体产生大电流,所述升流装置(4)包括调压器(
20
)和穿心式升流器(
21
),调压器(
20
)和穿心式升流器(
21
)构成一次侧,
GIS
主回路(
22
)为二次侧,基于电磁感应在
GIS/GIL
主回路中形成感应电流,达到模拟负荷电流的效果
。5.
根据权利要求3所述一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,其特征在于,所述穿心式升流器(
21
)包括铁芯(
25
)和线圈(
24
),所述铁芯(
25
)由优质

轻薄的硅钢片叠装而成,再辅以高强度铁芯夹件和拉杆紧固;线圈(
24
)使用了双玻璃丝包铜线,选取大的截面以保证设备在长期运行下不会发热,线圈(
24
)与调压器(
20
)相接,该调压器(
20
)应具有升降压

回零指示

开机自动回零和电压显示功能
。6.
根据权利要求5所述一种水电站
GIL
设备运行工况模拟装置,其特征在于,所述穿心式升流器(
21
)与
GIS/GIL
壳体(
26
)耦合安装,穿心式升流器(
21
)与
GIS/GIL
中心导杆(
27
)间存在气体绝缘,
GIS/GIL
中心导杆(
27
)上的高压不会影响穿心式升流器(
21
),以此保证高电压和大电流的同时加载
。7.

【专利技术属性】
技术研发人员:徐铬郭钰静张春辉冉应兵龙小波毛业栋徐波谭鋆李友平
申请(专利权)人:中国长江电力股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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