电气设备局部过热故障的模拟试验及检测系统

作者：刘伟; 袁小芳; 朱峰; 程伟; 王璁^*; 张颖

来源：科学技术与工程, 2021, 21(30): 12952-12958.

• 气体分解
• 局部过热
• 比例-积分-微分控制
• 大功率
• 气相色谱

气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear, GIS)和气体绝缘输电管道(gas insulated line, GIL)是电力工程中重要的气体绝缘输电装备。局部过热是这类设备典型故障之一。为了研究GIS/GIL装备内局部过热缺陷引发绝缘气体或气固绝缘系统的老化分解现象,试制了基于比例-积分-微分控制的局部过热故障模拟试验及检测系统,实现了局部过热温度自动测控、功率实测和气体分解产物检测。本系统模拟最大发热功率接近800 W,与实际设备局部发热功率相当;局部高温可达660℃,满足模拟金属导体部件发热损坏的要求;系统具有良好的温度测控能力,400℃时波动值不大于±1℃,625℃时波动值不大于±5℃;发热模块输入电压、电流波动范围不超过±1%,功率波动范围不大于±1.5%。同时通过625℃时C4F7N/CO2气体分解、涉及环氧树脂的气固分解以及400℃时SF6/N2的分解试验,验证了该系统适用于纯气体和气固绝缘系统的局部过热故障模拟。相比于现有研究成果,本系统在故障元件表面温度测控和发热功率等方面具有较大改进,模拟效果更接近气体绝缘装备的实际故障状况。

• 单位
  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院; 华北电力大学; 高电压与电磁兼容北京市重点实验室