特高压开关设备布置方式设计及局部放电传感器的研制

摘要

特高压、大容量枢纽变电站关键设备的布置合理性与安全可靠性直接决定了电力系统经济性、稳定性和供电可靠性，因此电力设备小型化、智能化是电力技术发展的趋势。无论从变电站的占地面积、土建施工、人员配置、资源利用的经济性角度，还是从绿色环保角度考虑，复合化、小型化、智能化设备都应该成为特高压开关设备的重要发展方向。 本文主要针对特高压气体绝缘金属封闭开关设备中断路器合闸电阻布置方式进行了优化设计，解决了特高压开关设备占地面积广，变电站内土地利用率低、设备运行安全性无法实时监测等技术问题。经优化设计后的平圩电厂百万伏开关设备与前期投运的荆门变电站、皖南变电站等1100kVGIS(气体绝缘金属封闭开关设备简称GIS，Gas Insulated Metal-enclosed Switchgear)设备进行了技术指标对比，设备优化布置后节省变电站开关设备占地面积近4成。对优化设计后的断路器传动系统、基础载荷的变化、断路器支架强度等方面也进行了分析和计算，满足技术标准设计要求。随后利用在线监测技术中超高频法UHF(Ultra High Frequency)，通过检测GIS断路器中局部放电产生的超高频脉冲电磁波，设计并研制了断路器局部放电传感器，对布置优化改进后的断路器进行安全监测、故障诊断和传输，提高了特高压开关设备安全性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和研究意义

1．1．1 特高压交流电网建设优势

1．1．2 我国建设特高压交流电网形势与前景

1．2 特高压开关设备研制过程中存在的技术问题

1．3 论文的主要研究内容及其意义

第二章 特高压输变电领域中开关设备的应用

2．1 特高压输变电领域中开关设备GIS的主要原件介绍

2．1．1 断路器

2．1．2 隔离开关

2．2 气体绝缘金属封闭开关设备的优点

2．3 特高压交流输电线路中断路器加装合闸电阻的必要性分析

第三章 特高压开关设备布置形式的设计与比较

3．1 荆门特高压交流试验示范工程概况及GIS布置介绍

3．1．1 荆门特高压交流试验示范工程概况

3．1．2 荆门特高压交流试验示范工程GIS布置介绍

3．2 断路器合闸电阻布置改进设计

3．2．1 平圩电厂特高压交流试验示范工程概况

3．2．2 平圩电厂特高压交流试验示范工程断路器合闸电阻布置优化设计

3．3 特高压典型工程开关设备布置方式比较

3．4 本章小结

第四章 特高压开关设备布置优化设计过程中的分析与验证

4．1 计算与分析

4．1．1 断路器运动特性分析

4．1．2 基础载荷的变化分析

4．1．3 断路器支架强度分析

4．1．4 断路器抗震性能分析

4．2 试验验证

4．2．1 机械特性试验

4．2．2 机械寿命试验

第五章 特高压开关设备断路器局部放电传感器的设计

5．1 特高压开关设备局放产生的原因及在线监测系统介绍

5．2 局部放电传感器原理及结构设计

5．3 本章小结

第六章 检修可行性分析

6．1 断路器

6．1．1 断路器就地更换灭弧室

6．1．2 断路器现场整体更换

6．2 电流互感器

6．3 隔离开关

6．3．1 隔离开关就地检修

6．3．2 隔离开关现场整机更换

6．4 局放传感器的检查与检修

第七章 结论与展望

7．1 本文的主要结论

7．2 待深入研究的问题

致谢

参考文献