海上风电场中压电缆集电系统暂态过电压仿真

为研究海上风电场真空断路器重燃造成机端变压器绝缘损坏的机理,特对真空断路器进行高频建模分析.首先利用自定义真空断路器模型建立了海上风电场中压电缆集电系统PSCAD/EMTDC仿真简化模型,研究了断路器重燃特性和分闸初相角以及电缆长度对机端变压器高压侧暂态过电压和重燃次数的影响.仿真结果表明:断路器3个特征参数中介质恢复强度对暂态过电压和重燃次数影响最大,分闸初相角为45°开断感性负载断路器发生重燃现象时产生的过电压最大,过电压幅值可达3.26 p.u.,陡度可达12.46 p.u..最后文中提出在机端变压器高压侧同时串联扼流线圈,并联小电容,增加氧化锌避雷器过电压保护装置.仿真结果表明加装过电压保护装置后暂态过电压幅值和陡度以及重燃总次数得到了明显的抑制.     

40.5kV真空断路器开断并联电抗器的现场试验

针对国内40.5kV真空断路器开断并联电抗器绝缘事故多发的情况,进行了一系列现场试验,并对该工况下开断操作的暂态过程及过电压的机理进行分析。结果表明:截流不会产生危险的过电压;而首开相的多次复燃和电压级升,以及相间高频耦合造成多次后开两相的等效截流值很高的电流截断(不同于通常所说的工频电流零点前截流)是该真空断路器开断并联电抗器频繁出现高过电压的主要原因。研究还发现,虽然后开相触头间隙的介质多次击穿大大限制了过电压,但负载侧电压特别是相间过电压仍可能明显超过允许值。     

1 000 kV晋南荆线工频暂态过电压研究

研究了该输电线路在空载长线电容效应、甩负荷及不对称故障三种工况下将高抗分别装设在线路首端或末端以及同时在首末两端时对工频电压升高的影响,讨论了并联电抗器补偿度不同时对工频过电压的限制效果,并运用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行了仿真计算.仿真结果表明,工频电压升高的最大值大多数出现在线路中部,高抗安装在线路末端时抑制工频电压升高的效果比安装在首端或两端时要好,而且并联电抗器的补偿度越高限压效果越明显.     

新型并联电容器组操作过电压保护装置分析

真空开关在开断并联电容器组时可能产生重击穿过电压，对设备绝缘造成严重威胁。分析了上述过电压过程，并分析了一种L-R装置的原理，并将其用于保护并联电容器组，和MOA保护方式进行了比较，最后，电磁暂态计算程序（EMTP）仿真结果表明，L-R装置与MOA具有互补性，并具有更好的保护效果，可用于并联电容器组过电压保护，效果良好。     

真空断路器操作过电压理论分析和仿真研究

在真空断路器开断交流电流真空间隙介质恢复物理过程的基础上,建立了灭弧室介质强度恢复的数学模型,采用Saber软件的MAST语言编程,以真空断路器开断空载变压器的一个完整过程为例进行了仿真计算,根据计算结果,分析了暂态过程、过电压的特点以及变压器、真空断路器参数对过电压的影响。     

750kV超高压输电线路潜供电流研究

本文建立750kV双端电源供电超高压输电线路模型,分析安装快速接地开关和并联电抗器后熄灭潜供电流的效果,得出并联电抗器中性点接小电抗的方法对降低潜供电流和恢复电压的效果更好。本文重点研究模型中加入串补模块,验证旁路断路器及时合闸有利于潜供电流的熄灭。     

真空断路器的操作过电压及保护措施

真空断路器具有灭弧电压低、灭弧能力强、触头损耗小、开断次数多、结构简单、维护方便、使用寿命长等著多优点。特别对开断频繁的设备其优越性显现无疑,因此被广泛应用于投、切变压器、高压电动机、电容器等设备。但因其极强的灭弧能力,开断运行过程中出现的操作过电压问题已成为不可忽视的重要环节。     

解析电力系统并联补偿装置型式及容量的选择

电力系统并联补偿装置有调相机、并联电容器补偿装置、静补装置和高压并联电抗补偿装置等四种.超高压并联电抗器主要是补偿输电线路的充电功率,以降低系统的工频过电压水平等功能.除了超高压并联电抗器之外,其他几种补偿装置主要用来对电网的容性或感性无功功率进行调节.     

阳城电厂高压并联电抗器的作用

重点论述了高压并联电抗器在减少阳城发输电系统线路的工频过电压、电能损耗和提高输电线路重合闸成功率方面所起到的作用,介绍了阳城电厂高压并联电抗器的结构,分析了高压并联电抗器投运后出现的问题,提出了改进措施。     

并联电容器投入瞬态过程及限制方法

对于电力系统并联电容器投入暂态过程进行了仿真计算与分析,着重研究电容器投入电网时所引起的瞬态过电压、低压电容器处的电压放大现象,以及追加投入电容器时的高频涌流及解决办法．计算结果表明,采用同步合闸、预插阻抗、以及在每组电容器串联小值电感,均是减轻瞬态现象的有效方法．     

利用最小二乘拟合算法的三相重合闸永久性故障判别

为解决单相接地永久性故障判别灵敏度不足的问题,提出采用并联电抗器零模电流不同频率分量比值特征的三相自适应重合闸故障性质判别方法.通过分析单相接地故障时的并联电抗器零模电流,发现不同故障性质情况下其自由振荡频率不同,据此建立了包含衰减非周期分量及不同自由振荡频率分量的并联电抗器零模电流识别模型.当输电线路发生故障且两侧断路器跳开后,将并联电抗器零模电流作为已知量,利用最小二乘拟合算法求取其不同频率分量的幅值,根据各频率分量电流幅值对比关系实现永久性故障判别.EMTP仿真表明,该方法适用于单端及双端带并联电抗器线路,且不受过渡电阻、故障位置的影响,灵敏度高.     

电容器组中熔断器非短路开断的电气特性

外熔断器是直接与电容器串联的保护器件,实际运行中,熔断器自身的非短路开断是电容器组附件中故障率最高的.目前广泛应用于电力系统的并联电容器组普遍采用分体框架式结构,由多台电容器联接成双星形后再接入电力系统.文中分析了开断过程的电气特性,推导了开断时的等效电气模型,得到了故障过程中电容器组的各支路电压及电流的相位规律,利用并联电容器组实时监测装置的故障记录数据验证了分析的正确性,并提出了降低熔断器引起电容器组故障率的建议.     

微网中投切并联电容器的过电压

为研究微电网中投切电容器所引起的过电压,基于电磁暂态计算软件PSCAD/EMTDC搭建了微电网投切电容器仿真模型。模型主要包括3种不同类型的微电源(小型同步发电机、风力发电机及基于逆变设备的电源)以及并联电容器组。仿真研究了不同微电源运行情况下,电容器投切过程中不重燃、单相重燃和两相重燃3种情况下的过电压。仿真结果表明:不同类型的微电源所引起的过电压相差不大,电容器发生重燃时会产生较严重的过电压,最大过电压标幺值超过4.0。     

35kV熔断器防雷接地事故原因及防雷改造

对某35 kV变电站雷电导致熔断器炸裂事故进行了分析,提出了增设避雷针、更换接地体、接地体与主接地网并接,以及并联安装保护间隙等防雷措施.采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对接地电阻和保护间隙前后的防雷效果进行了仿真验证,实验结果表明,避雷器接地体与主接地网连接、熔断器并联安装保护间隙等措施能够有效地降低雷电过电压幅值.     

10 kV架空配电线路临近变电站防雷保护措施

建立了10 k V配电线路临近变电站直击雷和感应雷过电压计算模型,提出了临近变电站线路段防雷保护措施,获得了直击雷和感应雷作用下变电站入口过电压的大小,分析了不同措施的防雷性能和对变电站入口过电压的抑制效果。结果表明,安装母线避雷器后,变电站入口过电压幅值可大幅度下降;架设避雷线可有效提高线路的耐雷水平,直击雷和感应雷作用下,变电站入口的过电压峰值可分别下降73%和28%左右。安装绝缘线后,避雷器数量和安装位置对耐雷水平和变电站入口过电压的陡度影响较大,当避雷器安装位置位于绝缘线两端时,对变电站入口过电压的抑制效果较好,可使变电站入口感应过电压峰值下降52%左右。研究可为架空配电线路临近变电站的保护方案设置提供参考。     

并联电容器组中熔断器非短路开断的电气特性及监测研究

摘要：10kV并联电容器组是广泛应用于电力系统的输配电环节的主要无功补偿装置,其中普遍采用的结构形式为分体框架式,一般由多台电容器联接成双星形后再接入系统。外熔断器是直接与电容器串联的保护器件,实际运行中,熔断器自身非短路开断是电容器组附件中故障率最高的。本文分析了熔断器在非短路开断过程中的电气特性,推导了开断时的等效电气模型,分析了故障过程中电容器组的各支路电压、电流的相位规律。利用并联电容器组实时监测装置的故障记录数据验证了分析的正确性,并提出了降低熔断器引起电容器组故障率的建议。     

基于电容参数识别的永久性故障判别方法

提出一种适用于双端带并联电抗器输电线路单相重合闸永久性故障的判别方法.该方法以线路瞬时性故障模型为参考模型,建立参数识别网络方程,将线路电容参数作为待求解参数,根据电容计算值与实际值差异实现故障性质的判别.如果电容求解值与实际差异很小,则实际故障模型与参考模型一致,判为瞬时性故障;如果电容求解值与实际值差异大,则实际故障模型与参考模型不一致,判为永久性故障.该方法仅利用双端并联电抗器电流量,原理简单,易于实现,且不受低频振荡分量影响.ATP仿真表明,该方法能够有效区分瞬时性故障和永久性故障,能够提高单相自适应合闸动作的成功率.     

基于Ansys静电场的含并联电容的超高压断路器电场分析及设计

计算了550kV双断口间有无并联电容器组时的电压分布.另外,通过对含并联电容器组的550kV断路器的灭弧室的电场计算分析和试验验证,指出了并联电容器设计时的合理布置至关重要,否则,很可能会引起电容器对金属屏蔽罩间的击穿.     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。