特高压与超高压电网间地磁感应电流的相互影响研究

电网地磁感应电流影响因素多、情况复杂,考虑各电压等级电网的参数特点,以往的GIC地磁感应电流计算集中在电网最高电压等级线路。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 k V电压等级,综合考虑线路参数、变压器类型等GIC影响因素,准确计算包括500 k V超高压及1 000 k V特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。根据我国500 k V和1 000 k V实际电网的参数,并考虑线路走向等因素的影响,假设了一个特高压多电压等级电网,并建立了其GIC全节点模型。计算了两种感应地电场情况下500 k V电网、1 000 k V电网、500 k V和1 000 k V双电压等级电网的GIC,比较了三种情况电网的GIC计算结果。研究了不同电压等级电网GIC的相互作用及电网结构的影响。结果表明,1 000 k V电网GIC与500 k V电网GIC相互影响明显,在特高压电网GIC计算中,既不能在计算最高电压等级电网GIC时忽略次级高压电网的影响,也不能忽略对次级高压电网GIC的治理。     

短路故障限流电抗器在220 kV变电站的应用

通过计算发现,220 kV沙旺变电站当10 kV母线的母联断路器闭合时,其10 kV侧最大短路电流超过断路器额定短路开断电流,因此该站存在负荷线路断路器无法开断短路故障的问题,该文结合工程实例简述限流电抗器在限制短路电流方面的应用.     

500kV变压器中性点加装小电抗及电容隔直装置的原理分析

随着电网结构的不断加强,系统的短路电流水平逐步增大,部分500kV变电站母线短路电流接近甚至超过断路器的额定开断电流,严重威胁着电网的安全稳定运行。限制短路电流和简化优化电网潮流已成为电力系统发展需面对和解决的重要问题。由于500kV变压器采用自耦变压器等原因,部分500kV变电站出现单相短路电流高于三相短路电流的现象,成为限制电网运行和发展的主导因素之一。广东省作为"八交五直"的落脚点,是国内变压器直流偏磁问题最严重的省份。在交直流混合输电电网中,当     

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。     

矿井供电系统加装限流电抗器必要性分析

由于全局35kV系统电网容量增大，使某些井下配电系统的短路容量相应增加，从而导致井下使用的PB2—6GAZ改造开关不能承受如此大的短路容量及短路电流冲击，威胁设备和人身安全。因此，提出在供井下电缆出口处加装限流电抗器，以提高矿井供电的安全性、可靠性和经济性。     

一起35 kV电容器组串联电抗器着火原因分析及建议

该文对某500 kV变电站发生的一起35 kV电容器组串联电抗器着火事故调查分析,通过设备解体后检查其制造工艺,以及对电抗器运行方式的分析,找出事故原因是由于匝间绝缘工艺存在薄弱点,同时较多谐波电流进入电容器装置,导致串抗匝间电压变高,在匝间绝缘薄弱处形成击穿点,造成匝间短路,最终导致电抗器烧坏;并提出预防发生此类事故的几点建议。500 kV变电站内35 kV电容器组串联电抗器一般都采用干式空心电抗器,干式电抗器具有损耗小、噪音低、维护简单、电抗值线性度好、设计寿命长等优点,在电网中应用越来越广泛。     

一种新型故障限流器拓扑及仿真分析

概述了各种类型高温超导故障限流器（HTSCFCL）的优缺点。通过对四柱式可控电抗器的改进,提出了一种新型故障限流器的拓扑结构。在正常运行时,故障限流器电压损耗很小,不影响系统运行;在发生短路故障时,故障限流器自动实现工作状态的转变,产生很大的限流阻抗,从而达到限流的目的。并用MATLAB/PSB对其限制电流的效果进行了验证和分析,结果证明该拓扑结构的正确性,新型故障限流器能够有效地限制短路电流。     

复杂大电网无功潮流的参数误差高敏性分析

由于超高压输电线路受所处地理环境、气候条件以及负荷水平等的影响,潮流建模时输电线路参数与真实值之间不可避免会存在误差。从线路的分布参数特性分析了线路参数的误差来源,针对电流流过输电线路时的电压降落和功率损耗,分析线路参数电阻、电抗、电纳的误差对两者的影响,进而扩大到对复杂大电网无功潮流和节点电压的影响。最后,以南方某省500 k V超高压电网为算例,进行潮流计算仿真分析。仿真结果表明了复杂大电网无功潮流对输电线路参数误差具有高敏性,结论对电网优化运行与控制具有重要的指导价值。     

500kV输电线路安全运行水平提升研究

随着社会经济的快速稳定发展,500 k V输电线路成倍增长,其中有地区电网、跨区域电网、±800 k V的配套线路。由于输送电量大,在发生故障时,将直接威胁输电网络的安全运行。从输电线路日常运维工作出发,分析了500 k V输电线路的山火、雷害、覆冰以及跳线风偏的防控措施,以提高输电线路的安全可靠运行。输电线路架设在野外,长期暴露在大自然中,外界破坏的可能性很大,只有用心加强运维管理,多方面地细致努力,方可真正减少跳闸,提高供电可靠性。     

500kV输电线路检修技术探索和构建

随着我国社会经济的不断发展,对电力能源的需求也在不断增大。目前我国整个电网建设日益扩大化和复杂化,增加了输电线路间的难度。结合当前我们对500k V输电线路检修的实践,我们有必要紧跟时代的潮流,将状态检修技术推广应用到500k V输电线路检修过程中,提高整个线路的检修水平和质量,促进电力网络安全平稳的运行,推动电力企业经济效益和社会效益的提高。     

兼顾技术经济性的永磁偏置型故障限流器优化配置算法

提出了一种兼顾技术性和经济性的大电网永磁偏置型故障限流器(Permanent-magnet-biased Saturation based Fault Current Limiter,PMFCL)优化配置算法.介绍了PMFCL限流机理,定义了短路电流裕量作为挑选超标节点的标准.将节点自阻抗作为节点短路电流水平的衡量指标,基于节点自阻抗增量,构建了兼顾全局限流效果与经济性的PMFCL优化配置评价函数.综合考虑了PMFCL启动条件和节点自阻抗对支路阻抗参数的灵敏度指标以缩小寻优空间,提出了PMFCL在大电网中配置优化算法.将该算法应用于IEEE 39节点标准算例,调用Matlab遗传算法函数完成仿真.结果表明,与不计及灵敏度相比,该算法寻优效率较高;所得最优配置方案能够使所有节点短路电流满足限流要求并保留一定裕量,对超标越严重的节点限流效果较好,验证了该算法的可行性及有效性.     

500kV电容式电压互感器试验方法探讨

电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比,具有绝缘可靠性高、价格低、运行安全、可用于载波通讯等优点,因此已在电力系统普遍采用。随着电力系统500kV电网日益扩大,电容式电压互感器的应用也越来越多,500k V电网是电力系统中的重要组成部分,而500k V电容式电压互感器是保证电网安全稳定运行的重要工具,要想保证其处于高效的运行状态,就需要对500k V电容器电压互感器进行试验。该文从这个角度出发,积极探析了500k V电容式电压互感器试验方法的改进措施。     

±500kV广州换流站最后断路器及线路保护逻辑改进分析

针对南方电网±500 k V宝安换流站近年发生的两起因最后断路器保护配置错误及开出信号误配导致的直流闭锁事件,对±500 k V广州换流站最后断路器及线路保护逻辑进行梳理。结合其双母接线方式特点,介绍了广州站最后断路器及线路保护逻辑,提出了现有保护逻辑的缺陷,并设计了相关的改进方案。     

工频试验变压器快速保护装置中限流电抗器的参数选择

工频试验时,试品放电后产生的恢复过电压最大值可达试验电压幅值的２ 倍．快速保护装置通过将试验变压器原边经限流电抗器快速短路的方法可有效抑制此类过电压．其中限流电抗器的参数决定了装置动作时短路电流的大小和过电压倍数．提出了优化选择该参数时应遵循的原则,建立了仿真计算的数值模型,给出了一种收敛速度较快的逐次估算逼近方法,并用电磁暂态程序对一套实际工频试验系统进行了仿真计算,结果完全达到了预期目标．     

基于MATLAB环境下的FCL限流效果仿真分析

加装故障电流限制器正在成为当下解决系统短路电流问题的一种新手段。本文结合国网公司示范性工程在500kV瓶窑变电站现场已加装的故障电流限制器,基于MATLAB仿真软件和加装FCL的瓶和5411线路,综合比较得出当前运行中的FCL限流效果情况,为进一步研究和推广FCL提供一定的帮助。     

基于图元对象的可视化短路计算软件开发

介绍了一种实用的电力系统可视化短路计算软件.它以图元动态拓扑搜索为基础快速生成电网三序导纳矩阵,采用二维稀疏矩阵技术求解电网方程.软件能进行电网中各个节点、线路位置上的短路电流计算,并可以改变变压器中性点接地方式.软件具有良好的图形化界面和直观的数据显示功能,是电网继电保护整定计算和故障分析的有力工具.     

基于独立式电流互感器等电位点设置的保护归属问题研究

该文通过一起220 k V电流互感器故障引发的220 k V变电站全停事件,分析独立式电流互感器等电位点设置对继电保护的影响,进而讨论独立式电流互感器等电位点设置的保护归属问题,总结独立式电流互感器等电位点设置的合理方法,有效降低电流互感器故障造成的电网风险。     

三华特高压电网地磁感应电流分析计算

在相同感应地电场作用下,高电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)比较大,交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 k V电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算我国1000k V特高压电网的GIC是重要研究课题。以我国三华特高压电网为例,只考虑1 000 k V电压等级网络,建立GIC模型,计算了东向及北向感应地电场情况下特高压电网变电站及输电线路的GIC。计算结果表明,我国特高压电网1 000 k V变电站中受GIC影响最大的变电站有锡盟,上海等特高压变电站;另外我国特高压电网输电线路中GIC规划计算数据偏大的有石家庄—济南线路和南阳—长治(晋东南)线路等,应引起电网公司对GIC灾害防治的重视。     

作者关志成教授所在课题组研究动态

1.高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘选取方法和绝缘子选型研究此项目的研究是西北电网 75 0 k V输变电工程的关键技术。为此笔者将对几种超高压线路绝缘子、电站外绝缘在高海拔低气压条件下的污闪特性进行研究 ;提出不同类型、不同形状绝缘子在不同污秽条件下污闪电压于海拔高度的关系 ,给出高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘工程设计的计算或选择方法 ;对于 75 0 k V线路使用复合绝缘子的可行性和高海拔区 75 0 k V输变电设备外绝缘防污闪及雨闪的措施也将做深入的研究。2 .绝缘子泄漏电流测量系统此系统采用分段合并的测量方式 ,将绝…