变电站二次系统防过电压损坏技术实施方案探讨

随着变电站综合自动化水平的不断发展,现阶段的变电站都已实现了综合自动化运行,在实际运行过程中,综合自动化装置与通信装置常出现过电压损坏的情况,严重时会直接烧坏板卡及相关设备,造成运行上的事故与设备上的损失,因此我们认为过电压的侵入,是影响变电安全运行的一个重要因素.本文主要以变电站实际安装为例,探讨如何在涉及变电站的综合自动化系统及通信系统出现二次过电压时,如何避免造成运行事故或设备损坏的解决方案.     

变电站二次过电压调试防护技术的探讨

本文结合相关现场实际情况，对二次过电压防护技术措施进行了初步探讨，从而使变电站二次设备安全和可靠地运行。     

快速暂态过电压测试技术的研究

本文对气体绝缘配电站(GIS)中出现的快速暂态过电压提出了一种新的测量系统——电容探头-阻抗变换器测量系统。文中对电容探头,阻抗变换器的特性进行了系统的试验表述,并对测量电缆的补偿进行了计算,给出了决定最佳补偿参数的方法。     

电缆配电网操作过电压计算和分析

为解决电缆为主的低压配电网络中合闸操作所产生的过电压问题,应用低压电缆系统的Bergeron等值计算模型和过电压计算方法对一个实际电气系统的合闸操作过电压进行计算,分析了过电压的影响因素及其物理意义。计算结果表明,这种低压电缆配电网合闸过电压幅值可能高达额定电压的50倍左右,过电压幅值与合闸时刻系统线路中所存储的电磁能量有关,这个电磁能量是合闸初相角φ和系统电缆线路长度的函数,过电压随φ呈近似正弦变化,随合闸电缆长度增加而降低,随运行电缆长度增加而升高。     

电缆配电网操作过电压的计算与分析

为解决以电缆为主的低压配电网络中合闸操作所产生的过电压问题,应用低压电缆系统的Bergeron等值计算模型和过电压计算方法对一个实际电气系统的合闸操作过电压进行计算,分析了过电压的影响因素及其物理意义。计算结果表明:这种低压电缆配电网合闸过电压幅值可能高达额定电压的50倍左右,过电压幅值与合闸时刻系统线路中所存储的电磁能量有关;这个电磁能量是合闸初相角φ和系统电缆线路长度的函数,过电压随φ呈近似正弦变化,随合闸电缆长度增加而降低,随运行电缆长度增加而升高。     

变电站二次系统过电压下损坏原因与对策

为提高变电站通信设备和二次设备的安全性和工作可靠性,通过分析过电压侵入变电站弱电设备的途径、弱电设备遭受过电压损坏机理和现代各种防雷器件特性,分别从硬件和软件两方面提出了二次设备抗干扰措施,从安全可靠、经济合理的角度提出过电压防护方案。在常遭雷击致使二次设备损坏的变电站实施此方案后,取得了很好的防护效果。     

±800 kV特高压换流站直流场雷电过电压仿真研究

针对某±800 kV特高压换流站直流分压器在雷电天气下发生空气间隙或沿面闪络故障,为分析其故障原因,采用电磁暂态仿真程序计算了换流场避雷线布置方案下雷电绕过避雷线直击直流分压器的直击雷过电压和换流站雷电侵入波过电压,验证分析了其绝缘配合,提出了进一步需要研究的问题和防治措施建议。     

变电站二次系统过电压及防雷保护

近年来，随着微机化继电保护和综合自动化技术的日趋成熟，综合自动化的变电站已经逐步成为主要选择。然而，微机自动化设备对电磁环境十分敏感，保护它们不受系统操作电磁冲击和雷电过电压的影响，确保二次设备的安全运行，就成为这类变电站重要的技术课题。本文根据工程实践为例，对变电站二次系统过电压及防雷保护作初步探讨。     

1000kV特高压系统雷击保护的建模与仿真分析

利用国际通用的图形化电磁暂态计算程序ATP-EMTP对1 000 kV特高压系统雷击过电压进行了建模与仿真研究,分别建立了杆塔、输电线路、避雷器模型;进行了雷击杆塔及其母线、杆塔接地电阻对雷电过电压影响,以及变电站母线处安装避雷器对过电压的影响、串联电感对雷电过电压影响的仿真研究.仿真计算表明了避雷器在变电站防雷过程中的重要作用,还给出了过电压的分布、变化规律,为高压变电站雷击保护研究及其优化设计提供了有价值的参考依据和可行的工程方法.     

500kV线路串补电容器上过电压研究

利用电磁暂态程度，计算了东北电力系统中，伊敏至冯屯５００ｋＶ的线路的串补电容器在短路，重合闸，电容重投，系统摇摆时的暂态过电压，研究了非线性电阻保护系统的参数整定。     

Effect of Different Arresters on Switching Overvoltages in UHV Transmission Lines

The amplitude of switching overvoltages is a key factor for designing the insulation of UHV equipment. The effect of different arresters needs to be studied, since installing arresters is an important way to suppress switching overvoltages in UHV transmission lines. Switching overvoltages on the 1000 kV Huainan-Huxi double-circuit transmission line were simulated for different operating modes and different arrester designs using the electromagnetic transient program PSCAD/EMTDC. With parallel resistors, the switching overvoltages are less than 1.70 p.u. (1.0 p.u.=1100× 2 /3 kV). If the arrestors are better, the switching overvoltages can be reduced even lower to 1.55 p.u. Without parallel resistors, the arresters can reduce three-phase energizing overvoltages to 1.70 p.u, while the single-phase reclosing overvoltages still exceed the limit. The results show that the parallel resistors cannot be eliminated if the arresters are only installed at each end of the transmission line. Also, better quality arresters significantly lower the switching overvoltages.     

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．     

海上风电机组DeepCWind平台系泊缆布置及断裂仿真分析

以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式风电机组动态响应和系泊缆张力的影响。结果表明：增大系泊缆的布置角度可提高浮式风电机组平台的稳定性,但同时增大了系泊缆张力,导致安全系数降低;迎浪侧系泊缆断裂瞬态情况下,浮式平台产生明显的运动响应波动,系泊缆布置角度的增大使浮式平台的稳定性急剧降低。     

皮带巷电机暂态过程对电磁环境的影响

利用ATP软件仿真皮带电机暂态过程,并运用传输线模型分析瞬态脉冲沿巷道和电缆的衰减特性. 结果表明,理论上电机起动、制动及负载突变时产生的瞬态脉冲电压峰值最大为额定电压的6倍,电流峰值最高可达额定电流的11倍;瞬态辐射发射对皮带巷电磁环境的影响较小,而瞬态脉冲沿长电缆传播会产生较大衰减. 确定煤矿井下现场测量工具及测点布置方法,分析比较实测数据与理论值,结果说明皮带电机起动和制动过程产生的瞬态辐射骚扰可以忽略,瞬态传导骚扰较大,但脉冲峰值最大不会超过额定值的4倍. 提出的井下现场测量方法、获得的实测数据和理论值为矿井电磁兼容性研究提供了参考依据.      

全尺寸实验井井下多点多参数测量数据传输系统

沿井眼不同位置设置测量点.每一测量点可以测量若干参数.选用8芯测井电缆作为井下各测量点的公共电源线及信号线.设计了脉冲编码调制(PCM)线路.利用模数转换芯片的外部时钟输入及串行数据输出。大大减少了井下线路板的规模.降低了功耗.采用计数式译码方法.可以方便地选择某测量点的某个参数的数据转换及传输.并减化了井下线路结构.应用双极性脉冲传输信号.避免了因远距离电缆充、放电带来的波形畸变.     

变电站二次电/光缆敷设与运行管理的优化设计

分析了变电站二次电/光缆敷设与运行管理中存在工作繁琐、效率低下的现状,对GSN电光缆敷设软件的应用和RFID系统进行了研究,实现了电缆和信号光缆敷设设计的智能化功能.给出了电缆和信号光缆从施工敷设到后期改造的智能化信息管理的优化方法,提高了变电站工程建设的效率.     

基于单端行波法的电缆护层故障定位研究

提出一种新型电缆护层故障测距方法,它是利用单芯电缆发生单相护层接地故障时产生的暂态电流行波进行实时的故障定位,称之为单端行波法故障定位;对电缆进行相模变换,分析电缆故障时行波的传播特点,根据此传播特点提出电缆波速现场测试的方法,通过选择合适的模量进行故障定位;最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析验证了该方法的正确性。     

竖向激励下斜拉桥的内共振动力响应分析

将斜拉桥简化为单自由度振子-索模型,对振动方程进行线性简化;采用Matlab程序和Ansys程序分别对简化模型进行模态分析。索桥频率比分别取0.98、1.00和1.04,在模型支座处施加竖向加速度激励,进行时程分析,求解了系统的动力响应。分析结果表明,单自由度振子-索模型分析斜拉桥的振动问题是有效的和可行的。当索桥频率比在1∶1附近时,拉索与振子的振动存在耦合效应,产生内共振;在简谐支座竖向加速度激励下,系统的动力响应存在瞬态阶段和稳态阶段,响应峰值出现在瞬态阶段,拉索振动以第1阶模态振型为主;拉索动索力和拉索与振子间的相互作用在稳态阶段的幅值均出现漂移现象,拉索动索力变化幅度剧烈。因此,在斜拉桥设计和索力测试中要考虑索桥内共振的影响。     

VFTO激励下二次电缆终端传导和辐射干扰水平对比研究

气体绝缘变电站(GIS,gas-insulated substation)中隔离开关操作产生的瞬态电磁过程是影响智能组件正常工作的主要电磁干扰源,其在二次电缆的传导耦合和辐射耦合干扰分量大的大小研究较少。通过252kVGIS真型实验平台模拟了变电站VFTO(very fast transient overvoltage)产生电磁干扰;测量了不同屏蔽措施条件下二次电缆两端干扰电压水平,得到了电缆端口干扰电压的时域和频域特性,通过统计分析发现辐射耦合是干扰电压产生的主要方式。因此为保证二次电缆安全稳定工作,变电站二次电缆应采取良好的屏蔽措施。