500 kV罗平站主变加装中性点限流电抗器电磁暂态研究及设备选型

随着电网的发展,部分自耦变压器中压侧电抗常接近于零,导致变压器220 kV侧发生近区单相或两相接地时,故障穿越电流已接近甚至超过变压器可承受短路电流的极限值,为限制罗平站220 kV单相或两相短路电流水平、改善主变运行环境,拟在主变中性点加装限流电抗器。采用最新EMTPE程序,通过对主变接入限流电抗后短路电流水平、过电压及绝缘配合等电磁暂态特性研究,提出了500 kV罗平站主变中性点限流电抗器阻抗选取原则及限流效果、工频及操作过电压水平、流经主变中性点电抗器的工频稳态及暂态电流水平,并确定了主变中性点避雷器及限流电抗器的技术参数。通过改造可显著降低罗平站220 kV单相或两相短路电流水平,有效改善了主变运行工况。

GIS在线监测装置故障分析及检修策略研究

GIS(Gas Insulated Substation)是一种采用SF6气体作为绝缘介质,并将8种高压电器设备组合而成的高压配电装置,中文全称为全封闭式组合电器。它在超高压、大容量变电站(换流站)中起着至关重要的作用。一旦SF6气体出现泄漏或受潮,将严重影响设备绝缘性能,从而给电网安全稳定运行带来极大的挑战。故而在GIS设备密度继电器上都安装有在线监测装置,通过设置固定的频率对GIS设备内部的压力、微水等进行监测。根据采集的数据对设备可能存在的隐患进行预判,从而采取相应的应对措施。

溪洛渡直流工程中性母线避雷器故障案例分析

高压直流中性母线避雷器作为直流场过电压保护的关键设备,在各项高压直流输电工程中时有故障发生。结合中国南方电网公司溪洛渡直流输电工程的2次避雷器故障案例,分析故障发生的原因并提出相应的防范措施,有助于运维人员从运行、管理等方面深入了解高压直流中性母线避雷器,避免类似故障的再次发生。

中性母线避雷器均流分布在线监测系统研究

换流站是高压直流输电工程的枢纽,对整个直流输电工程起关键作用,站内交、直流设备价格昂贵,对主设备的过电压保护离不开避雷器。为确保中性母线避雷器的安全稳定运行,本文综述了一种中性母线避雷器均流分布在线检测系统的设计。

基于有限元法的500kV GIL温度场建模及研究

为模拟气体绝缘线路(Gas Insulated Transmission Line,GIL)温度场分布,首先建立了GIL几何模型,之后推导了GIL温度场控制方程。最后,通过改变电流研究了不同工况下的GIL温度分布。仿真结果表明,额定工况下GIL各相之间的相互作用关系微弱,其径向温度自上而下逐渐衰减,GIL温度与负荷电流呈正比关系。

500kV线路并联高抗故障分析及检修策略研究

500kV线路并联高抗是接在高压输电线路上的大容量电感线圈,用来补偿高压输电线路的电容和吸收无功功率,防止电网轻负荷时因容性功率过多引起电压升高。线路并联高压电抗器特殊的运行工况决定了电抗器的高故障发生率,所以提高高抗现场检修能力将有助于设备的安全运行,同时减少因高抗事故导致的设备非计划停运次数。

基于多尺度特征提取-改进天鹰算法-长短时神经网络的有载分接开关故障诊断方法

为实现有载分接开关(on-load tap changer)在复合故障下的精准故障诊断,提出一种基于多尺度特征提取与改进天鹰算法(improved aquila optimizer,IAO)和长短时记忆神经网络(long short-term memory networks,LSTM)的变压器OLTC故障诊断方法。首先提取OLTC振动信号时域尺度、频域尺度和能量熵尺度特征组成特征向量;通过混合初始化策略和精英解保留策略对天鹰优化算法(aquila optimizer,AO)进行改进,以提高收敛性;利用改进天鹰算法对LSTM的隐含层节点数和学习率进行优化,得到最优LSTM模型;以单一故障和复合故障融合特征向量为输入,以故障状态作为输出,在最优网络模型中训练,完成后进行故障诊断。结果表明,文中所述方法平均准确率达97.2%,适用于OLTC的故障诊断。

500kV GIL多场耦合有限元建模及求解研究

为模拟气体绝缘线路(Gas Insulated Transmission Line,GIL)的运行状况,建立了多物理场耦合模型,并针对模型求解参数设置展开进一步研究。首先,使用COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立GIL几何模型;其次,根据GIL各组成部分的运行特点,建立了GIL多场耦合模型;最后,通过改变模型网格划分参数的设置情况,研究了参数设定对模型求解可靠性及求解时间的影响。仿真结果表明,额定工况下的GIL径向温度分布自上而下逐步降低,其轴向温度与应力呈现出由中部向两端递减的对称分布特性,通过设置合理的网格划分参数,能够在保障模型收敛性的同时有效减少耗时。

±500kV昭通换流站中性母线避雷器故障原因分析及对策

2015年4月28日,±500 k V溪洛渡直流输电工程双回金属回线运行时因线路故障相继闭锁,其中牛从甲极1重启动成功,牛从乙极2重启动不成功,随后在对牛从乙极2解锁试送功率上升过程中,牛从乙接地极母线差动保护动作,牛从乙极2闭锁,检查发现送端昭通换流站牛从乙极2中性母线F4避雷器故障损坏。经分析,本次直流控制保护均正确动作,避雷器故障发生于牛从乙极2重启动过程中。结合故障电压波形和避雷器解体结果分析,得出本次中性母线避雷器故障原因是同塔双回直流系统连续故障期间中性母线避雷器长时承受过电压,且注入能量总和超出其设计能量耐受能力,最终导致电阻片发生热崩溃。拟在保证避雷器保护水平不超过现有设备绝缘水平的前提下,提高中性母线避雷器的参考电压,并合理调整配合电流,将过电压倍数由原来1.415倍降低为1.2倍,同时拟通过在各并联避雷器上加装高精度采样的避雷器动作电流及电压在线监测及录波装置,以实现对避雷器动作时的能量耐受情况以及并联避雷器的均流特性分析,及时发现设备隐患和异常。