王滩电厂500KV并联电抗器运行及500KV电压运行

超高压电力系统并联电抗器的正常运行直接关系到电力系统的安全可靠运行,本文通过对电力系统其它电抗器以前出现的故障进行了分析研究,根据王滩电厂特有的电气一次接线方式对500KV电抗器的运行提出了运行方案和借鉴措施,并针对王滩电厂500KV系统的电压调整做出针对性说明。     

基于ANSYS Maxwell的干式空芯电抗器匝间短路故障瞬态特性的仿真分析

该文对干式空芯电抗器匝间短路故障的瞬态特性进行了研究,并提出了一种早期预警方法。分析了干式空芯电抗器从正常工作状态到匝间短路故障发生的动态物理过程;基于ANSYS Maxwell软件平台,建立了电抗器匝间短路故障的瞬态场路耦合计算模型;仿真分析了电抗器匝间短路故障的瞬态特性,并通过搭建实验平台进行了实验验证。研究表明,在电抗器匝间短路故障早期,由于短路环的瞬间形成会引起电抗器短路位置处磁场发生突变,进而使安装在电抗器包封外表面的磁场探测线圈感应电压产生显著异常变化,据此,在电抗器匝间短路故障早期即可进行预警。     

变压器式可控电抗器在线状态的控制方案

针对目前广泛采用的变压器式可控电抗器控制方案对电抗器本体参数的依赖较大以及未考虑如何有效控制逆变器直流侧电容电压这两个问题,提出了一种新型控制方案。该方案采用了基波分量的提取算法,通过对原边基波电压和基波电流的在线检测,实时、准确地测量当前状态下电抗器的电抗值。该控制方案根据当前状态电抗器的电抗值控制副边绕组电流的幅值,根据逆变器直流侧的电容电压和电抗器原边绕组电压的相位控制副边电流相位,不依赖于电抗器本体的参数。实验结果表明该方案不仅能有效、精确地控制电抗器的电抗值,同时还能有效地控制其逆变器直流侧的电容电压,为电抗器的高性能运行提供了条件;仿真证明该方案的正确性和有效性。     

直流配电系统故障特征及对继电保护的影响

分析了采用单极接地方式的双端直流配电系统中直流侧单极接地故障特征,将故障过程分为直流电容放电、自然换向至稳态两个阶段,并基于DIgSILENT/PowerFactory搭建双端直流配电系统模型进行了仿真分析.通过理论分析故障回路特性并结合仿真结果,总结出线路越长、滤波电抗器越大、电源内阻越大,越容易引起交流侧保护误动的规律.在交直流配电网交流侧进行保护整定时,为避免保护误动,可靠系数选取应尽量大一些.     

基于等效电路和温度场模型的10 kV干式铁芯串联电抗器故障的影响因素分析

在电力系统中,串联电抗器常用于限制电网中的短路电流和高次谐波。然而,由于绝缘老化、电压波动、谐波以及外界环境等因素的影响,电抗器会在运行中产生缺陷,严重时会引起烧毁甚至爆炸等事故。其中谐波与温升是引起电抗器绝缘缺陷的重要因素。为提供一种谐波以及温升对10 kV干式铁芯串联电抗器故障的影响的分析思路以便于其运行维护,以一台型号为CKSC-300/10-5的串联电抗器为例,通过建立其等效电路和温度场模型,分析并研究了两种因素对该电抗器烧毁故障的作用效果。结果表明：在选取合适的电抗率下,谐波并不是造成此电抗器烧毁故障的最直接的因素;经过温度场仿真分析,温升也不是造成此电抗器烧毁的直接因素之一,仍需要进一步考虑其它故障原因的影响。     

直驱式永磁同步风力发电机不对称故障下的改进控制

在分析直驱式永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率变换器功率特性基础上,推导了直流侧电压、并网电抗器功率及网侧输出功率之间的关系,提出了不对称故障下系统的改进控制策略,以实现该型机组的低电压穿越.该控制策略基于电网侧变换器、电机侧变换器功率平衡协调控制思想,将电网跌落信息反馈给电机侧变换器,实现两个变换器的协调控制;同时,在直流侧电压维持在安全范围内的前提下,采用弱控制,以一定的直流侧电压波动为代价,达到消除网侧有功功率2倍频波动的目的.仿真研究结果表明,基于功率平衡协调控制的改进控制策略可较好的实现直驱式永磁同步风力发电机的不对称故障穿越.     

在单相自动重合闸过程中判别瞬时故障和永久故障的方法

本文提出了两种在单相自动重合闸过程中判别瞬时故障和永久故障的方法——电压法和补偿电压法。理论分析和实验结果表明两种均简单可靠。电压法适用于220KV和不带并联电抗器及中点补偿电抗器的330—500 KV中、短线路。在较长的220KV线路上则可用本文提出的补偿电压法。     

煤矿供电系统零序电压随电网参数变化规律的探讨

本文通过供电系统常用的中性点不接地、经消弧线圈接地及串接零序电抗器接地的运行方式,对电网中单相对地故障时零序参数与绝缘参数的分析,建立零序电压与电网参数的数学表达式,并进一步分析各电网参数变化对零序电压大小和相位的影响,为35KV/10KV高压选择性漏电保护装置的动作整定提供理论参考。     

一种混合双极直流输电线路保护新原理

应用故障网络分析方法,研究了混合双极直流输电线路可能发生的各种短路故障类型,并进行了故障特性分析。根据分析结果发现:当直流输电线路发生区内故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相同;当直流输电线路区外(整流侧或逆变侧)发生故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相反。根据该故障特征,可实现区内、外故障的识别。利用小波变换提取暂态电压、电流分量。另外,故障极的暂态电压和电流的积的变化量远远大于正常极。根据此特征,进行故障选极。最后,通过电磁暂态仿真软件搭建电压不对称的混合双极直流输电系统仿真模型,对其直流输电线路设置不同故障进行仿真,利用MATLAB进行算法的验证,结果表明该保护新原理的正确性及故障选极是可行的。     

双馈风电机组在电网对称故障下低压穿越仿真

以双馈式风力发电机（DFIG）为主体的大型风力发电机组在电网中所占的比例快速提高,为了确保风电接入电力系统运行的可靠性、安全性与稳定性,电力系统对并网风力发电机在电网故障,特别是电网电压骤降故障下的低压运行能力提出了更高的要求。文中介绍了电网对称故障时DFIG的暂态特性,通过对转子电流与定子磁链的关系分析得出优化转子侧变换器控制策略的方案,通过配合改进网侧变流器控制方法为DFIG在电网电压跌落期间提供了一个稳定的直流母线电压,从而使电网对称故障时的定转子过电流和直流母线侧过电压的情况得到解决。在研究模型的基础上,通过改变转子侧和网侧变换器控制策略的Matlab模型进行仿真实验,结果表明该方案对于对称电压跌落故障时的LVRT有一定的可行性。     

±800kV平波电抗器的雷电过电压耐受

±800 kV平波电抗器是±800 kV高压直流(HVDC)输电直流侧的必需元件。在制造电抗器前,需要对电抗器的过电压耐受进行评估,保证匝间电压小于绝缘值。该文在求解电抗器分布参数的基础上,用链型回路等值电抗器,采用PSCAD/EMTDC程序求解在雷电冲击下的匝间电压。计算表明:电抗器外圈匝间过电压值大于内圈,外圈首匝匝间过电压最大,对比雷电全波冲击和雷电截波冲击时的电抗器匝间过电压,后者更为严重。     

双并联处理型综合电能质量调节器的研究

提出了一种新型的综合电能质量调节装置,通过在电源与负载之间连接一组三相电抗器,在连接电抗器的两端分别并联一套逆变器,能够实现与传统UPQC相似的综合电能质量调节功能,且结构简单、易于控制.装置采用了基于功率控制的系统控制策略,控制思路为:负载在额定电压下的有功功率全部由电源通过连接电感提供,谐波和无功功率由负载侧逆变器提供,即可实现负载电压的补偿和有源滤波功能;电源侧逆变器提供连接电感电流中的无功功率电流分量,实现电源供电功率因数的调节.仿真表明:电源电压发生跌落时,通过调节可在半个工频周期内将负载电压稳定为额定值;当负载电流中含有谐波和无功功率分量时,可将电源电流调节为与电源电压同相位的基频正弦波.     

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。     

电力系统故障时静止无功发生器的运行分析

静止无功发生器 (ASVG)在电力系统投运之后 ,为了协调装置自身安全及其对系统贡献二者之间的关系 ,必须深入研究系统在故障情况下对 ASVG的影响。用对称分量法给出了电力系统故障期间 ASVG的等效电路。对电路中的主要参数进行了分析。在理论分析的基础上 ,指出了在对称调制方式下 ,通过控制器可以调节流过装置的正序电流以及直流侧电容电压的直流分量 ,而流过装置的负序和零序电流以及直流侧电压的交流分量和装置主电路的参数及其变压器与系统的连接方式有关。     

干式空心并联电抗器绕组绝缘状态在线监测方法

干式空心并联电抗器用于无功补偿与抑制工频过电压,在电网中的数量和容量日益增加,事故率却高居不下,其中,绕组匝间绝缘故障占比高居首位,亟需有效的绕组绝缘状态在线监测手段。本文利用有限元软件对干式空心并联电抗器进行“场-路”耦合仿真,通过分析其绕组异匝和同匝股间短路的电、磁、力变化特征,研究绕组匝间短路故障的发展过程、形成机理,探求便于故障监测的敏感状态量,提出基于有功功率损耗变化率的绕组绝缘状态在线监测方法。研究结果表明：绕组异匝股间短路对电抗器电、磁、力等物理参量的影响大于相同位置同匝股间短路工况,且异匝股间短路发生在电抗器绕组端部的影响最大。有功功率损耗对电抗器绕组绝缘故障发展的过程反应敏感、易于监测,可通过选择合适的绝缘故障预警值和绝缘失效值,基于有功功率损耗变化率进行状态判断,能够实时发现电抗器绕组绝缘故障,便于及时采取措施,阻止故障蔓延。     

电容式电压互感器的数字仿真模型

对速饱和电抗器型电容式电压互感器 (CVT)的各种状态 ,即空载状态、正常负载状态、一次侧短路故障状态及二次侧短路故障状态建立了数学模型 ,并由合适的数字积分方法建立了CVT各状态相应的数字仿真模型 ,根据所建立的数字仿真模型可方便地在计算机上实现CVT的数字仿真并按国标 (GB470 3 )对CVT的暂态特性进行仿真研究 ,对一个实际CVT仿真的结果说明所建立的数学模型和数字仿真模型是正确的     

干式空心电抗器故障原因及解体试验分析

干式空心电抗器故障烧毁事故严重威胁电力系统的安全稳定运行.为了探寻干式空心电抗器在线运行事故原因,结合现场运行干式空心电抗器典型事故,从理论上分析了包封受潮和过电压两方面造成干式空心电抗器故障的机理;对深圳电网某故障干式空心电抗器进行了解体试验,对相绕组进行了直阻、电抗值和脉冲振荡波试验.解体试验结果显示,干式空心电抗器均存在三相绕组匝间短路现象,且脉冲振荡波试验对检测电抗器匝间短路缺陷具有较高的灵敏度.最后基于理论分析和试验数据提出了干式空心电抗器故障应对措施.     

电容器串入电抗器后补偿容量的变化

电容器串联电抗器后,电容器的电压、电流和输出容量都将发生变化。本文就串联电抗器后电容器的电压、电流及输出容量变化进行分析,并给出了常用电容器串联电抗器后的自身参数的变化数据。     

超高压输电线并联电抗器的匝间短路保护

并联电抗器是超高压及以上等级输电系统中的关键设备,其运行状况对整个系统的安全运行起着决定性作用.针对目前并联电抗器故障率较高,尤其是匝间故障保护性能的缺陷,基于对并联电抗器匝间故障的序网图以及故障序分量的分析,提出了负序功率方向原理的新匝间短路保护.通过对并联电抗器的匝间故障、区内、区外接地故障以及由单相重合闸引起的非全相运行状态等情况的研究与仿真测试,表明负序功率方向保护不仅能在各种系统故障及运行情况下做出正确判断,更提高了对并联电抗器匝间故障保护的灵敏度.该保护利用故障负序分量计算实现,受励磁涌流等因素影响小,且其原理清晰,易于实现.     

浅谈特高压电网投运初期电网稳定措施

任何高一级电压等级投产后都要面临新电压等级网络结构薄弱,系统稳定能力差的阶段,通过比较分析增加串联补偿电容、增加可控高压电抗器等措施,提出采用串联补偿、可控高压电抗器能有效提高特高压电网稳定水平。