开关可靠性

可靠性的影响因素、提高可靠性的关键技术、研究进展

以组合电器为例，针对故障须发的增量GIS设各，启动提高入网GIS设备质以组合电器为例，针对故障频发的增量GIS设各，启动提高入网GIS设备质量管控专项工作，通过制定装备技术导则、修编技术规范、开展设备型号审查，加强交接验收管理，开展技术监督等措施，有效控制了增量GS设备故障的发生，随者入网GS设备质量管控专项工作的逐步落实，大部分制造厂商都积极响应各项工作要求，对产品的结构、材料、工艺和试验方面都进行了相应的改进。新投220 kV GIS设各故障率星现明显的下降趋势，2017年没有发生新投220 kV GIS设备故障，

换流变有载分接开关为国外厂家垄断（德国MR和瑞典ABB），与普通交流变有载分接开关相比其调压范围更大（超过20个档位）、动作更频繁（平均每年数千次）、工况更严苛（开断电流为非正弦波）。近年来南方电网换流变/柔直变油熄弧式有载分接开关发生油流继电器参数设置不合理多次误动、复杂谐波工况下档位切换失败、现场状态诊断和监测技术缺乏等突出问题。本项目针对上述问题开展研究。 本项目首次建立油熄弧式有载分接开关切换过程的动态（流体与电气耦合）仿真计算模型，获得了与有载分接开关切换试验和继电器静态压力试验相吻合的油流、油压变化数据，攻克了有载分接开关流体-电气耦合准确建模的仿真难题，揭示了有载分接开关切换过程中保护继电器内油流和压力的变化规律，提出了有载分接开关保护配置及其定值配合建议（油流定值2.5m/s，油压150kPa），解决了有载分接开关非电量保护误动问题。基于直流系统有载分接开关的复杂电气与机械结构、快速切换过程、非特征高次谐波工况和故障失效模式研究，提出了考虑直流系统交直流叠加波形畸变和系统复杂谐波情况下有载分接开关的配置建议和参数配置方法，解决了有载分接开关运行中因谐波和波形畸变导致故障的技术难题。构建了表征有载分接开关运行状态的关键特征量参数体系，提出了换流变有载分接开关波形切换试验、振动响应特性测试等电气与机械综合的运行状态诊断新方法，首次提出基于有载分接开关切换时的电压电流波形、油流速度、振动频谱特性和油色谱等多参数综合分析的有载分接开关状态监测预警系统，实现了有载分接开关运行状态的全面感知和智能诊断。 项目成果已成功应用于±500kV从西换流站有载分接开关的非电量保护定值配置、±500kV鲁西换流站复杂谐波工况下有载分接开关的技术选型，有效提升了有载分接开运行可靠性，取得重大的经济效益和良好的社会效益。提出的有载分接开关多参数综合智能诊断方法已在±500kV柳南换流站、±800kV侨乡换流站、±800kV楚雄换流站应用，发现数十起分接开关机构异常等缺陷，取得了良好的应用效果。 项目成果参与修订国家标准1项，形成发明专利3项，实用新型专利3项，发表核心论文7篇。项目成果通过了中国电机工程学会组织的科技成果鉴定，总体达到国际先进水平，部分国际领先。