配电网快速开关型消除弧光接地故障技术研究

随着配电网中越来越多的使用固体绝缘的电缆线路,传统中性点经消弧线圈接地的灭弧措施暴露出诸多问题,已不能满足电网安全稳定运行的要求。文中研究了一种快速开关型消除弧光接地故障(简称消弧)技术,介绍了该技术相对于传统消弧线圈的优点,对其消弧原理以及相应的故障判别、故障选相、故障选线等环节进行研究,提出了快速开关型消弧装置的动作流程,并通过仿真分析验证了快速开关型消弧技术原理的可行性和动作流程的合理性。结果说明快速开关型消弧技术在理论上可以达到快速消除电弧接地故障的目的,有助于提高配电系统的供电可靠性。

一体化集成变阻抗节能变压器的研究

随着电网规模的发展、电力负荷水平的持续攀升,短路电流不断增大,严重影响电力变压器的安全运行。为此,提出了一种新型的变阻抗节能变压器技术,该技术将高阻抗变压器和限流电抗器这2种常用的限制电力变压器短路电流方法的优点结合起来。首先介绍了变阻抗变压器的工作原理,然后对限流电抗器的设计、快速开关开断技术、变压器短路电流的限流效果、暂态过电压分析和变阻抗变压器的继电保护方案等实现变阻抗节能变压器的关键技术进行了详细阐述。研究结果表明,所提出的变阻抗变压器实现了快速开关型限流装置与变压器的一体化设计以及阻抗的自主调节,降低了短路电流对变压器的冲击及损耗。

基于永磁斥力机构的真空快速开关的研究

基于永磁斥力机构的真空快速开关因结构简单、动作迅速、可靠性高、容易实现电子控制和开关智能化等优点,引起了国内外学者的重视和研究。为了进一步提高永磁斥力机构的运动速度,为真空快速开关提供技术支持,文中采用有限元方法对影响永磁斥力机构的因素进行了研究。在用Maxwell建立永磁斥力机构的简化模型后,计算了基于永磁斥力机构的真空快速开关的动作特性,并采用单一变量法研究了包括运动部分质量、金属盘尺寸及直流、外接电路参数对机构运动的影响,并根据计算结果制作了12 kV样机。仿真结果表明,减少运动部分质量、提高充电电容的电压等方式能有限提高机构的运动速度。而样机实验结果表明,该快速开关能在5 ms之内可靠分闸,动作分散度小于±0.2 ms,验证了仿真结果的正确性。同时,为进一步提高真空快速开关的分闸速度,提出来在不影响电磁斥力和满足机械强度的情况下,通过沿金属盘径向方向打孔的方式以降低金属盘质量的方案,并得到实验结果有效验证。

断路器型零损耗故障限流装置的研制及试验

装设故障限流装置是解决日益严重的电网短路电流超标问题的有效技术措施之一。基于智能快速断路器技术、短路电流过零点精确相控开断技术研制了一套330 k V开关型零损耗电网故障限流装置。该装置采用模块化设计方法,在正常运行时损耗为零,短路故障发生20 ms内,可将80 k A及以下的短路电流限制在系统断路器安全开断水平。装置成功在330 k V线路上通过了带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证了装置满足安全性、有效性和可靠性的要求。

快速真空断路器在电力系统中的应用

介绍了涡流驱动型快速真空断路器的原理,分析了目前配网消弧消谐、故障选线及触电防护、电网短路电流限制、串联补偿及变压器直流偏磁抑制等技术的现状和存在的问题。根据快速真空断路器特点,提出了解决相关技术问题的方法,阐述了相关装置的结构、试验及应用情况,并对快速真空断路器在电力系统中的应用进行了展望。

配电网消弧及选线装置运行状况试验研究

0引言 由于10~35kV系统电容电流不断增大,而消弧线圈补偿电流有限,单相接地故障引发的停电和设备损坏事故较多,并且中性点经消弧线圈接地方式的系统中选线容易出现不准确的现象,因此有必要进行配电网消弧及选线装置运行状况试验研究。

330kV开关型零损耗故障限流装置的研制及人工短路试验

装设故障限流装置是解决日益严重电网短路电流超标问题的有效技术措施之一,利用智能快速开关技术、短路电流过零点快速预测及精确相控开断技术研制一套330 k V开关型零损耗电网故障限流装置。该装置采用模块化设计方法,使正常运行时损耗为零,且短路故障发生20 ms内,则可将80 k A及以下的短路电流限制在系统断路器的安全开断水平,从而实现任意深度的故障限流;装置成功用在330 k V线路上,通过带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证装置满足安全性、有效性和可靠性的要求,同时结构简单合理,成本低廉且占地面积小。

配电网固定串联补偿综合节能评估

为了实现固定串联补偿的配电网节能最大化,并满足电压质量和极限传输功率的限值,提出了一种配电网固定串联补偿综合节能评估方法。首先,建立了固定串联补偿线路有功功率和无功功率模型,并依据节能量测量与验证规则推导出了固定串联补偿配电网节约电力电量模型;其次,给出了固定串联补偿线路末端电压模型和极限输送功率模型;最后,以35kV子石线为案列,进行了节能评估。结果表明:优化后的串联补偿度为2.3,最大年节能量达到77.30万kW×h,且电压质量和极限输送功率满足限值要求。

快速真空断路器在限流技术中的应用

针对由于电网规模和单机容量的不断扩大,造成电网短路电流越来越大的问题,采用快速真空断路器技术,快速投入限流电抗器对短路电流进行深度限制,使得电网短路电流大幅度减小。经电网中压系统大量应用和330 k V线路安装考核验证,结果表明:采用快速真空断路器技术限制电网短路电流,避免了常规限流技术造成的较大运行损耗,实现了电网限流装置结构轻便、造价低廉、运行可靠、维护方便的目标。

串联补偿技术改善农网电压质量的仿真研究

为了改善宁夏农村配电网电压质量,对影响农网电压质量的各种因素进行分析,提出了采用串联补偿技术改善农网电压质量的方法,并利用电力系统综合分析程序(Power System Analysis Software Package,PSASP)建立实际农网线路仿真模型,通过实际算例对其效果进行验证。仿真结果表明:串补技术能够有效改善农村配电网电压质量,降低损耗,提高线路输送容量。

开关型高压电网故障限流装置研制

针对日趋严重的电网短路电流超标问题,采用基于爆炸式快速开断载流桥体的大容量高速开关装置(Fast Switching Release,FSR)与限流电抗器一体技术研制了"节能型限流装置",并在宁夏220 kV步桥变电站成功运行;基于高速大遮断容量真空断路器技术、短路电流快速识别技术、相控技术与限流电抗器相结合研制了"330 kV开关型零损耗电网限流装置",并在宁夏330 kV迎安I线成功进行2次短路试验。现场运行及试验结果表明:2种开关型高压电网故障限流装置从根本上解决了电网故障限流技术实用化中面临的安全性、可靠性以及经济性等关键问题,标志着电网故障限流技术取得了一个突破性的进展。

油浸式变压器现场振荡型冲击耐压试验方法

为满足油浸式电力变压器现场振荡型冲击耐压试验的需要,基于MARX回路,根据变压器的结构特点,提出了试验电压的产生方法和试验接线方法。仿真计算和模拟试验表明:在构成的双指数波形冲击电压发生器的MARX回路中接入电感线圈,可产生符合IEC 60060—3标准的振荡型冲击电压波形。

变阻抗变压器过电压分析

电力系统短路电流严重影响了变压器的安全可靠运行,为限制变压器的短路电流,提出了一种新型的变阻抗变压器,该新型变压器能实现阻抗的自主调节,保障了限流效果的同时还兼顾了经济性。文中介绍了变阻抗变压器的结构及原理,利用PSCAD仿真软件分析了变阻抗变压器过电压的特性及抑制方法。研究结果表明:变阻抗变压器阻抗调节过程中会产生高频高幅值的暂态过电压,在限流电抗器两端并联电容器能有效地抑制暂态过电压的幅值及频率,并能使电抗器绕组电压均匀分布。变阻抗变压器的投入使用有利于提高电力系统运行的安全可靠性。

防止变压器因突发短路冲击损坏的研究

变压器出口和近区短路故障已成为变压器损坏的最主要因素。为防止变压器因突发短路冲击损坏，提出了一种新的限制变压器出口短路电流的措施一加装节能型电网限流装置，正常运行时短接电抗器，故障发生时在3ms内接入限流电抗器，达到限制短路电流的目的，不仅节能降耗、提高系统运行电压，而且有效地保护了变压器的安全运行。挂网运行结果表明：节能型限流装置动作准确，运行损耗极小，可大幅度提高变压器耐受短路冲击的能力。

35kV电容式电压互感器一次熔断器异常熔断原因的试验研究

运行于35 kV系统的电容式电压互感器,在系统的一些操作过程中经常发生一次熔断器的异常熔断。试验结果表明,系统操作过程中,电容式电压互感器的电压发生急剧变化,由线性电容、线性电感及非线性电感构成的LC电路在过渡过程中,产生了幅值和频率较高的冲击电流,电流热效应的累积是造成一次熔断器熔断的根本原因。通过选用较高额定电流的熔断器,可降低电容式电压互感器一次熔断器异常熔断的发生概率。

LGJQ-400型导线过载能力的现场试验研究

为掌握输电线路采用LGJQ-400型导线的实际过载能力,以便给系统在n-1和n-2等事故或其他不利工况下的调度提供科学依据,确保系统和线路的安全稳定运行,特开展了LGJQ-400型导线的现场过载能力试验。试验结果表明,在实际运行环境中,LGJQ-400型导线具备较强的过载能力。

126kV真空断路器操动机构机械可靠性研究

文中在分析讨论传统可靠性设计方法在真空断路器机械可靠性设计应用中存在局限性的基础上,提出基于失效物理和可靠性物理(PoF/RP)的真空断路器操动机构及其零部件可靠性设计方法,对操动机构内部传动部件的冲击疲劳寿命计算方法进行了理论分析。分别对126 kV单断口真空断路器弹簧操动机构、分离磁路式双稳态永磁操动机构,以及快速斥力机构在断路器合分闸操作冲击应力作用下易损部件的疲劳寿命进行了分析。计算结果显示:弹簧操动机构合分闸联锁挚子在断路器合分闸操作冲击应力的作用下其疲劳寿命计算结果为1654次;双稳态永磁操动机构在断路器以2.5 m/s速度分闸、1.5 m/s速度合闸时,其动、静铁心在冲击应力作用下的疲劳寿命17710次;快速斥力机构触头簧传动支撑部件在断路器以5.5 m/s速度分闸、1.3 m/s速度合闸过程中,其冲击疲劳寿命为302次;该计算结果与实验结果相近。

宁夏北部220kV电网不平衡电流的计算与分析

同塔双回线路的每一回线路三相参数不对称及两回路之间的电磁耦合会导致三相不平衡,给电力系统设备带来诸多不利影响。准确计算同塔双回线路的不平衡度,分析其影响因素,对系统的安全运行具有重大意义。为此,针对宁夏北部电网在2006年网架和2007年网架下220 kV线路的不平衡电流过大的现象,采用ATP对环网进行建模,考虑共输电走廊中平行线路间的耦合作用和系统网架结构的影响,以实际潮流分布为基础对线路的不平衡电流进行仿真计算,得到了各种运行方式下的电流不平衡度,并与实测数据比较。仿真计算结果与实测数据基本相符,并表明通过在电站出线处合理调整同塔双回线路的相序排列,可有效改善宁夏北部电网220 kV线路的电流不平衡现象。

故障限流器在电力系统中应用研究综述

故障限流器(FCL)是解决互联电力系统短路电流越限的有效措施,对于保证电力系统的安全运行具有重要的意义。从电力系统运行和维护的角度,对FCL在电力系统中应用的相关研究进行了回顾,重点讨论了FCL在电力系统中的应用场景,以及FCL接入后对电力系统的影响,并对未来FCL应用过程中可能存在的一些问题进行了探讨,以期能够推动FCL在电力系统中的应用,保证电力系统的安全运行。

一台绝缘油色谱数据异常的110kV主变缺陷诊断

分析了一台110kV变压器绝缘油色谱数据异常的原因,并提出处理方法。