气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission lines,GIL)在运输及安装过程中易遗留绝缘隐患,进而引发内部电弧故障。内部电弧故障的接地电流特性对GIL设备的绝缘诊断及故障定位工作具有重要应用价值。针对上...气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission lines,GIL)在运输及安装过程中易遗留绝缘隐患,进而引发内部电弧故障。内部电弧故障的接地电流特性对GIL设备的绝缘诊断及故障定位工作具有重要应用价值。针对上述问题,该文提出了基于动态电弧理论的GIL仿真模型,并开展不同运行工况下的接地电流特性研究。研究通过Mayr-Schwarz电弧及Bergeron传输线理论,结合GIL设计参数,搭建了正常运行与内部电弧故障工况下的电磁暂态程序(electric magnetic transient program,EMTP)仿真模型,并对2种工况三相短接排的接地电流特性展开特性分析。结果表明,正常运行工况下的短接排将流过近似对称的三相工频电流,接地电流幅值不超过额定负载电流的1%。GIL内部发生电弧故障后,将产生沿GIL管廊两侧传播的故障电流行波,接地电流将在纳秒级时间内发生突变,并出现幅值可达7kA的微秒级故障暂态电流衰减过程。最后,基于真型GIL的模拟脉冲测试,验证了基于暂态电流法GIL故障定位方案的可行性。仿真结果可为GIL设备的绝缘设计及故障定位提供参考。展开更多
当前国内外对气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear,GIS)的异常振动,尤其是引发振动的激励源、多频振动产生机理等问题缺少实质性研究进展。首先,建立受力模型,研究引发GIS振动的激励源,得到引发分箱型GI...当前国内外对气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear,GIS)的异常振动,尤其是引发振动的激励源、多频振动产生机理等问题缺少实质性研究进展。首先,建立受力模型,研究引发GIS振动的激励源,得到引发分箱型GIS振动的力源值,并指出正常运行状态,三相母线间电动力是主频振动的主要激励源。触头接触不良将导致触头斥力合力增大,地脚螺栓松动将导致系统固有频率的变化,影响非线性振动响应频谱特征;然后,将GIS按照薄壁圆柱壳进行研究,计算GIS壳体多阶固有频率,建立有效的非线性振动方程,首次利用解析方法揭示非线性GIS系统多频振动信号的产生机理;最后,研制成功振动信号采集系统,在550 k VGIS产品上设置典型机械缺陷,经实验验证,系统激发出的振动响应幅值极值点及频率与理论分析结果一致。论文的研究成果可为GIS机械缺陷的检测及诊断提供一定的支持和参考。展开更多
文摘气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission lines,GIL)在运输及安装过程中易遗留绝缘隐患,进而引发内部电弧故障。内部电弧故障的接地电流特性对GIL设备的绝缘诊断及故障定位工作具有重要应用价值。针对上述问题,该文提出了基于动态电弧理论的GIL仿真模型,并开展不同运行工况下的接地电流特性研究。研究通过Mayr-Schwarz电弧及Bergeron传输线理论,结合GIL设计参数,搭建了正常运行与内部电弧故障工况下的电磁暂态程序(electric magnetic transient program,EMTP)仿真模型,并对2种工况三相短接排的接地电流特性展开特性分析。结果表明,正常运行工况下的短接排将流过近似对称的三相工频电流,接地电流幅值不超过额定负载电流的1%。GIL内部发生电弧故障后,将产生沿GIL管廊两侧传播的故障电流行波,接地电流将在纳秒级时间内发生突变,并出现幅值可达7kA的微秒级故障暂态电流衰减过程。最后,基于真型GIL的模拟脉冲测试,验证了基于暂态电流法GIL故障定位方案的可行性。仿真结果可为GIL设备的绝缘设计及故障定位提供参考。
文摘针对气体绝缘金属封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备中痕量气体紫外分析光谱信号易出现吸收峰重叠的问题,提出了一种结合格拉姆角场(Gram's angle field,GAF)和VGG16改进模型的多组分痕量气体的定量检测方法。首先利用GAF将一维紫外光谱信号转换为时序图像,将光谱信号映射为具有丰富特征信息的图像形式,从而提升原始光谱信号的特征表达能力。其次将GAF特征图输入到VGG16改进模型中,实现痕量气体浓度的特征识别。最后通过不同浓度下采集到的CS2、SO2和H2S的单组分气体和混合气体,与卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、VGG16和SDP_VGG16等模型进行对比实验,并结合受试者工作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)进行验证。结果表明,该方法可以有效地检测出SF6分解所产生的CS2、SO2和H2S痕量气体,是一种行之有效的特征提取方法。
文摘当前国内外对气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear,GIS)的异常振动,尤其是引发振动的激励源、多频振动产生机理等问题缺少实质性研究进展。首先,建立受力模型,研究引发GIS振动的激励源,得到引发分箱型GIS振动的力源值,并指出正常运行状态,三相母线间电动力是主频振动的主要激励源。触头接触不良将导致触头斥力合力增大,地脚螺栓松动将导致系统固有频率的变化,影响非线性振动响应频谱特征;然后,将GIS按照薄壁圆柱壳进行研究,计算GIS壳体多阶固有频率,建立有效的非线性振动方程,首次利用解析方法揭示非线性GIS系统多频振动信号的产生机理;最后,研制成功振动信号采集系统,在550 k VGIS产品上设置典型机械缺陷,经实验验证,系统激发出的振动响应幅值极值点及频率与理论分析结果一致。论文的研究成果可为GIS机械缺陷的检测及诊断提供一定的支持和参考。
