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特高压换流变阀侧油浸表带触指劣化失效机制 被引量：2
1
作者 黄志成 刘凡 +3 位作者 涂彦明 胡仕红 刘凯 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4120-4130,共11页
油浸表带触指作为特高压换流变阀侧升高座区域绕组引出线与套管的关键载流连接件,其过热失效导致的阀侧直阻超标构成了电力系统的严重安全隐患。为此基于油浸表带触指的劣化分布特征,明确了引发其过热失效的外部原因;通过扫描电镜、能... 油浸表带触指作为特高压换流变阀侧升高座区域绕组引出线与套管的关键载流连接件,其过热失效导致的阀侧直阻超标构成了电力系统的严重安全隐患。为此基于油浸表带触指的劣化分布特征,明确了引发其过热失效的外部原因;通过扫描电镜、能量色散光谱、X射线衍射、电感耦合等离子体及模拟试验等手段,探究了油浸表带触指的劣化失效机制。结果表明:不对中引起的表带触指压力不均导致部分触指片过流并引发局部高温;高温环境下,镀银铜触指片发生孔蚀,铜基底通过微孔与银镀层、绝缘油构成银铜原电池,生成腐蚀性硫银-油与铜-油配合物、铜银硫矿及硫化亚铜等产物,造成触指片银镀层破坏、粘附性降低、接触电阻增大;电接触区域的磨损以及高温下不锈钢骨架的塑性变形则加速了表带触指的劣化。该研究结论可为油浸电接触部件设计、故障分析和进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 油浸表带触指 孔蚀 塑性变形 磨损 硫化亚铜
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高压套管表带触指SF_(6)气氛中高温腐蚀特性研究
2
作者 田汇冬 靳守锋 +3 位作者 谢韬 赵子辰 王青于 彭宗仁 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期171-182,190,共13页
表带触指作为高压套管中电连接结构的关键部件,其接触劣化受到电、热、化学的联合作用。目前影响表带触指劣化腐蚀的关键因素尚不清楚,亟待开展相关研究。文中基于表带触指劣化试验系统开展了表带触指高温腐蚀特性研究:基于热力学原理... 表带触指作为高压套管中电连接结构的关键部件,其接触劣化受到电、热、化学的联合作用。目前影响表带触指劣化腐蚀的关键因素尚不清楚,亟待开展相关研究。文中基于表带触指劣化试验系统开展了表带触指高温腐蚀特性研究:基于热力学原理分析了不同金属材料对SF_(6)气体分解产物的反应倾向;同时,开展了高温下表带触指在SF_(6)气体中的腐蚀试验,获得了不同过热分解条件下表带触指的腐蚀特性。研究发现,表带触指发生腐蚀反应的类型主要取决于温度最高点的位置和SF_(6)气体过热分解程度,SF_(6)过热分解初期氟化物的特征峰更强。当触指温度高于周边温度且SF_(6)分解程度较低时,表带触指主要受到氟化腐蚀,当SF_(6)分解程度较高时,表带触指主要受到硫化腐蚀。相关研究可为高压套管触指结构的过热故障分析及可靠性运行提供实践依据。 展开更多
关键词 高压套管 表带触指 腐蚀 热力学 SF_(6)分解
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换流变阀侧套管表带触指接触电阻数值计算 被引量：11
3
作者 刘鹏 任汀 +3 位作者 谢韬 田汇冬 靳守锋 王青于 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1184-1193,共10页
换流变阀侧套管的载流连接结构由中心导杆、载流端子以及表带触指组成。为了研究单片表带触指接触电阻与其所受压力的关系,基于Greenwood和Williamson接触模型(G–W模型)推导出单片表带触指接触电阻与压力的关系式,引入表带触指受力偏... 换流变阀侧套管的载流连接结构由中心导杆、载流端子以及表带触指组成。为了研究单片表带触指接触电阻与其所受压力的关系,基于Greenwood和Williamson接触模型(G–W模型)推导出单片表带触指接触电阻与压力的关系式,引入表带触指受力偏转修正和接触区域表面轮廓修正,得到3种不同电极组合(紫铜–紫铜、紫铜镀银–紫铜镀银、铝合金镀银–铝合金镀银)下单片触指接触电阻与压力的关系。同时,开展试验验证触指的受力偏转现象,测量了不同电极组合下单片触指随压力变化的接触电阻。研究结果表明:接触电阻随压力增大而减小,当单片触指压力为5~9 N时,修正后计算值与试验值的相对误差在10%以内,验证了修正的准确性。该研究可为提高套管电连接可靠性提供参考。 展开更多
关键词 换流变阀侧套管 载流连接结构 表带触指 接触电阻 法向压力 G–W模型
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±800 kV换流变压器阀侧套管表带触指型电连接结构地震响应分析 被引量：8
4
作者 谢强 陈云龙 +1 位作者 毛宝俊 李晓璇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4948-4959,共12页
近年来,国内外发生多起由于套管电连接结构失效导致的过热和放电故障,为探究表带触指型电连接结构在地震作用下的响应,建立了带有该型电连接结构的±800kV换流变压器有限元模型,并进行地震作用下的动态接触响应分析。根据接触电阻... 近年来,国内外发生多起由于套管电连接结构失效导致的过热和放电故障,为探究表带触指型电连接结构在地震作用下的响应,建立了带有该型电连接结构的±800kV换流变压器有限元模型,并进行地震作用下的动态接触响应分析。根据接触电阻数值计算模型提出触指页片3级失效指标,分析高失效风险触指页片的分布规律及原因,揭示地震作用下该型电连接结构的失效机理。结果表明:在正常工况下,阀侧套管因倾斜悬臂的安装方式,自重会导致其尾部的电连接结构无法完全对中,表带触指不均匀受压,并在连接公头端部出现新的接触区域;在地震作用下,表带触指在3个主要位置的触指页片失效风险最高,电连接结构的电阻相较于正常工作状态明显增大,并保持在较高水平;动力时程分析结果表示:表带触指型电连接结构有不容忽视的地震失效风险,连接公头与连接母头间的相对运动所造成的触指页片接触力变化是导致其失效的主要原因。相关结论可为换流变阀侧套管电连接设计、选型和过热型故障分析提供依据。 展开更多
关键词 表带触指 地震响应 电连接结构 失效机理 阀侧套管 特高压
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GIS设备用表带触指电连接结构接触电阻的分形理论计算与分析 被引量：1
5
作者 杨为 朱太云 +2 位作者 任汀 王青于 靳守锋 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期11-20,共10页
电连接结构的接触电阻(electrical contact resistance,ECR)是评价电接触系统可靠性的重要指标。表带触指是环保气体GIS设备中重要的电连接部件,其ECR不仅影响回路总电阻,通流过大导体振动、安装不当等因素也会导致电接触不良,引发触指... 电连接结构的接触电阻(electrical contact resistance,ECR)是评价电接触系统可靠性的重要指标。表带触指是环保气体GIS设备中重要的电连接部件,其ECR不仅影响回路总电阻,通流过大导体振动、安装不当等因素也会导致电接触不良,引发触指局部过热,引起绝缘放电等故障,还会关系到环保气体GIS设备的运行稳定性。为研究触指ECR的产生机理和变化规律,采用MATLAB和激光共聚焦显微镜捕捉接触区域灰度图像,获得触指接触区域的名义接触面积Aa和分形维数D;运用分形理论模型,数值计算了表带触指电连接结构的ECR,并通过ECR试验测量,验证了应用分形理论模型解析计算表带触指电连接结构ECR的合理性和准确性;研究了表带触指电接触过程中的弹性变形、第一弹塑性变形、第二弹塑性变形和塑性变形4个阶段,对比分析了不同分形维数对触指电接触实际接触面积的影响规律。研究发现:分形理论模型可用于GIS设备用表带触指的接触电阻理论计算;触指电接触表面形貌越复杂,分形维数越大,触点变形越先进入弹塑性阶段,也越易进入第二弹塑性变形阶段,达到相同承载能力所需实际接触面积也越小。研究成果有助于环保气体GIS电连接结构的优化设计,可为环保气体GIS设备触指电连接结构的多物理场计算和电接触性能的状态评估提供理论基础。 展开更多
关键词 分形模型 表带触指 接触电阻 弹塑性变形 实际接触面积
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特高压换流变压器阀侧升高座区域弹性电接触部件电阻异常原因分析 被引量：7
6
作者 段昊 汤浩 +3 位作者 刘凯 李熙宁 林牧 程华润 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4810-4819,共10页
特高压直流输电技术在我国发展迅速,成果斐然,是目前解决远距离能源资源与能源需求逆向分布问题的最优方案之一,而换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,其阀侧升高座区域更是关系电力系统安全可靠运行的重点区域。该文针对某换... 特高压直流输电技术在我国发展迅速,成果斐然,是目前解决远距离能源资源与能源需求逆向分布问题的最优方案之一,而换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,其阀侧升高座区域更是关系电力系统安全可靠运行的重点区域。该文针对某换流站年检过程中出现的换流变压器阀侧电阻异常超标故障,通过热态电阻测试、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、以及能量色散光谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffrac-tometer,XRD)分析,对阀侧升高座区域内表带触指的电阻超标原因进行了探究。并建立换流变压器阀侧套管以及套管尾部插头的三维电热仿真模型,计算了表带触指的电阻分布情况对于该区域温度分布的影响,进一步验证了特高压换流变压器阀侧升高座区域内表带触指的腐蚀劣化原因。研究结果可以为换流变压器阀侧升高座区域电阻超标故障修复方案的制定提供理论参考,也为今后适用于特高压大电流的电连接器国产化提供了理论指引和工程参照。 展开更多
关键词 换流变压器 阀侧升高座 表带触指 接触电阻
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HGIS隔离开关触头烧蚀原因分析 被引量：7
7
作者 魏庆 苏煜 杨智军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期195-199,共5页
混合型气体绝缘组合电器(hybrid-gas insulated switchgear,HGIS)在运行过程中,发生三相电流不平衡。为分析问题产生的原因,对HGIS进行了一系列试验,并返厂进行解体检查。结果表明:SF6气体分解物中SO2体积分数严重超标,C相回路接触电阻... 混合型气体绝缘组合电器(hybrid-gas insulated switchgear,HGIS)在运行过程中,发生三相电流不平衡。为分析问题产生的原因,对HGIS进行了一系列试验,并返厂进行解体检查。结果表明:SF6气体分解物中SO2体积分数严重超标,C相回路接触电阻严重增大,C相分合闸时间测试无信号,三工位线隔离开关触头严重烧损。分析表明触头烧蚀是由设计缺陷、安装工艺不良等多个因素引起。对同类型的设备进行排查,发现多起类似问题。针对该类问题,建议厂家在设计应予以改进,并严格管制安装工艺,同时对已运行设备应加强在线监测,尽量避免使用三工位线隔离开关进行线路接地。 展开更多
关键词 混合型气体绝缘组合电器(HGIS) 电流不平衡 触头烧蚀 快速接地开关 表带触指
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高压GIS设备插接结构载流磨损特性研究和电接触性能劣化分析 被引量：3
8
作者 杨为 朱太云 +3 位作者 靳守锋 任汀 谢韬 王青于 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1467-1477,共11页
触指作为电连接部件,具有结构简单、体积小和适合批量制造等特点,现普遍应用于大功率电气互连场合,如SF_(6)气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中触指被广泛应用在断路器、母线和隔离开关等关键部件内.触指长期承受电、热... 触指作为电连接部件,具有结构简单、体积小和适合批量制造等特点,现普遍应用于大功率电气互连场合,如SF_(6)气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中触指被广泛应用在断路器、母线和隔离开关等关键部件内.触指长期承受电、热和力的集中作用,作为插接结构的关键部件,其电气载流、磨损性能对于GIS设备的安全稳定运行至关重要.本文中以GIS设备中常用的表带触指为研究对象,在自主搭建的电接触试验平台中开展了表带触指的静态及动态磨损特性试验,研究了极板表面镀层、电流幅值及电极材料等因素对表带触指电连接结构载流磨损性能的影响规律.研究发现,表带触指的法向压力高于10 N时,接触电阻变化较为稳定;在载流磨损条件下,电流幅值越大,触指触头的劣化越严重,并会与SF_(6)气体发生腐蚀反应;即使通流大小在触指额定范围内,载流导体表面未镀银时,由于触指的过热腐蚀将导致接触电阻在磨损中期最大值达到14 mΩ,严重高于正常接触电阻值.本文的研究成果可为GIS设备内部插接结构的选型、结构设计和故障分析提供重要依据. 展开更多
关键词 GIS 表带触指 磨损 表面镀层 接触电阻
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±800 kV特高压直流输电工程直流穿墙套管设计缺陷及其改进方法 被引量：25
9
作者 张启浩 吴德贯 马正霖 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期239-244,共6页
2011～2016年期间,运用在±800kV直流输电工程中的某类型直流穿墙套管先后6次发生故障,暴露出其在电气连接方面的一系列设计缺陷:均压罩等电位接触不良、表带触指接触电阻过大等。结合直流穿墙套管SF6分解产物超标、内部闪络、回路... 2011～2016年期间,运用在±800kV直流输电工程中的某类型直流穿墙套管先后6次发生故障,暴露出其在电气连接方面的一系列设计缺陷:均压罩等电位接触不良、表带触指接触电阻过大等。结合直流穿墙套管SF6分解产物超标、内部闪络、回路电阻超标、接头发热案例深入分析了直流穿墙套管故障的原因,总结了增加防松螺钉、等电位线、O型密封圈、接头镀银等改进措施,提出了增加等电位连接可靠性、保证通流裕度的直流穿墙套管设计建议,并提出重视SF6分解产物测试、增加回路电阻测试的运维建议。 展开更多
关键词 直流穿墙套管 表带触指 均压罩 等电位 回路电阻
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