基于ATP-EMTP的海上风电送出海缆工频过电压仿真分析

海底长电缆线路的充电电容较高,在不同的运行工况下会产生较严重的过电压,而在高抗退出运行情况下,陆上架空送出线路故障产生的过电压会传送至海底电缆。结合工程实际,基于ATPEMTP软件对某海上风电场220 kV送出海缆及架空线路进行建模,对不同运行工况下送出海缆工频过电压、送出架空线路短路故障及断线故障时的海缆工频过电压进行仿真计算,结果表明,合理的高抗配置方案可有效降低海上风电送出海缆的工频过电压水平。

基于ATP-EMTP的10kV配电网架空绝缘导线防雷技术研究

针对现有防雷技术雷击绝缘导线的感应过电压幅值过大、绝缘子雷击闪络率较高的问题,研究了一种基于ATP-EMTP的10 kV配电网架空绝缘导线防雷技术。首先,确定雷击点,计算架空绝缘导线的静电感应雷过电压最大幅值,并结合实际情况对过电压结果进行修正。其次,结合具体的防雷措施,建立ATP-EMTP杆塔等效模型,使用电压控制开关模拟绝缘子的闪络特性,并分析雷击的闪络特性。再次,计算雷电流作用下各节点的电压和直击雷作用下线路的雷击闪络率。最后,加入避雷线保护,使避雷线与导线发生耦合,计算导线过电压幅值,并在电压幅值变小时完成防雷保护。结果表明,当导线高度增加时,雷击绝缘导线的感应过电压幅值为420.12~460.10 kV;每个小组的绝缘子雷击闪络率均保持在30%以下,满足预期要求,线路耐雷水平显著提升。

基于ATP-EMTP的高海拔地区某110 kV线路雷击故障分析

某高海拔山区110 kV线路在经受大幅值雷电流侵入时发生三相短路故障,经现场勘查确认故障杆塔及环境状况,结合雷电监测系统中记录的雷电流幅值等故障监测数据以及历史运行数据,对雷击故障原因及线路防雷水平进行综合分析和评估。运用ATP—EMTP仿真软件构建故障杆塔模型,逐步调整雷电流幅值计算反击耐雷水平,结果表明此次故障为大幅值雷电流反击导致。最后分别对改善接地电阻、提高绝缘水平、增设避雷器等防雷措施效果进行仿真分析。并结合线路运行实况,选择合理的防治措施,从而提高线路的防雷水平。

基于ATP-EMTP的风电机组塔筒二次雷电回击暂态分析

针对风电机组在雷击事故中严重损坏的现状,对二次雷电回击引起的暂态电位变化进行了分析研究。文中通过搭建叶片、机舱、等效圆锥体塔筒与接地系统的等效模型,考虑塔筒内部电缆与塔筒之间的耦合互感等问题,并结合某风电公司所提供数据与相关等效参数公式,搭建出π型叶片与接地体、“十段式”塔筒等效电路,后续利用电磁暂态软件ATP-EMTP计算分析塔筒在两种雷击情况下的暂态电位变化。结果表明:两种雷击均会使风电机组产生兆伏级电位变化;塔底处暂态电位变化在两种雷击情况下差别最大;二次雷电回击下塔顶暂态电位将在0.200μs时达到峰值3.856 MV,故二次雷电回击严重威胁风电机组塔筒内部结构与电子器件的正常运行,不容忽视。

基于ATP-EMTP的风机塔基雷电暂态分析

为了解决风机塔基的雷电防护问题,文章采用ATP-EMTP软件对雷击塔基处首次雷击和继后回击的暂态电压变化情况进行仿真分析。结果表明:首次雷击和继后回击塔基时产生的暂态电压均在短时间内达到峰值,随后以阻尼振荡的方式衰减;分析得出首次雷击和继后回击时达到峰值电压所需时间,相比首次雷击,继后回击暂态电压峰值较低,达到峰值电压所需时间更短。研究得出雷击塔基的继后回击问题不可忽视,针对塔基的防雷保护问题应当引起重视。

基于ATP-EMTP的轨道电路电磁过电压分析

为分析电磁瞬态信号在钢轨上传播时对轨道电路的影响。根据无绝缘轨道电路的特点,基于ATP-EMTP建立无绝缘轨道电路的电磁暂态分析模型。针对轨道电路中存在并联或端接非线性集总元件,因此在建立模型时,将钢轨线路等效为均匀传输线,轨道电路的模型计算由传输线部分与分布参数元件的组合电路两部分构成。在该模型的基础上对瞬态电磁信号冲击下的轨道电路接收端响应进行仿真计算。最后分析,电磁暂态信号在轨道电路上的传播过程与线间耦合对轨道电路的影响。得到结论:钢轨对电磁暂态信号存在一定的衰减损耗作用,由于电磁暂态信号在轨道电路传输中会产生传导干扰,轨道电路接收端存在残留电压。载频2300Hz的轨道电路受到冲击电压幅值高于30kV暂态电磁信号干扰时,其接收端轨面过电压存在击穿轨旁电子单元电路的风险。也应尽量避免钢轨轨道电路上仅有非线性负载连接的情况。为轨道电路的故障研究、抗干扰分析与防雷设备研究提供理论参考。

用ATP-EMTP研究1000kV CVT的暂态特性

为研究1000kV电容式电压互感器(CVT)的暂态特性,在分析其非线性元件的饱和特性后,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了1000kV CVT计算模型。对不同阻尼电阻值下的铁磁谐振进行仿真,得出了理想的阻尼电阻值,计算结果与实际采用阻尼电阻值相吻合;在不同合闸相角下分别对CVT铁磁谐振以及瞬变响应进行仿真计算,铁磁谐振过电压波形的仿真结果与试验结果基本一致,得出最严重情况下的谐振过电压倍数和二次瞬变响应电压值。研究结果不仅可以实现1000kV CVT设计阶段的暂态性能参数控制,同时解决了试验无法模拟现场实际条件的矛盾,为晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中CVT暂态特性提供考核手段之一。

ATP-EMTP在500kV配电系统中的应用

随着电力系统的发展、计算机的普及和计算能力的不断提高,电力系统数字仿真已成为电力系统试验研究、规划设计和调度运行的重要工具。本文介绍了电力系统经常使用的电磁暂态仿真软件EMTP的发展、原理、结构和应用,并对其使用方法做了详细介绍。

基于ATP-EMTP的计及高架桥高速铁路过分相电磁暂态研究

鉴于高速铁路牵引供电系统的线路大量铺设于高架桥上,尝试考虑高架桥桥墩回路与牵引网间的电气耦合对高速列车过分相电磁暂态影响的研究,对行进中的高速列车运行安全具有重要的意义。首先建立了牵引供电回路及高架桥桥墩回路的等效模型。其次重点分析和求取了高架桥桥墩耦合系数和各个电气参数。最后利用ATP-EMTP搭建高速列车过分相各暂态过程的车-网-桥耦合集中参数模型。仿真对比分析了计及高架桥和无高架桥高速列车过分相中的电磁暂态过程及其影响因素。仿真结果和对比分析表明,高架桥回路为过分相的高频暂态分量提供有效泄流通道,明显降低了高速列车弓头过电压幅值。

基于ATP-EMTP对中性点直接接地系统铁磁谐振的仿真和消谐措施研究

针对中性点直接接地系统的铁磁谐振,在ATP-EMTP下分别对其仿真模型、算法以及波形进行了仿真分析,并对消谐电阻阻值的选择进行了仿真。为了提高消谐电阻的阻值,采用阻容消谐的方法。仿真结果表明,该方法提高了消谐电阻的阻值,即降低了流过PT的电流。最后采用了速饱和电抗器并联电阻的阻尼器的方法,仿真结果表明,该方法提高了消谐电阻的阻值,保护了PT。

基于ATP-EMTP的牵引网回路对动车组车体接地回路电气耦合作用研究

在高速铁路的运行安全中,车体电压和接地环流是很重要的影响因素。动车组在运行过程中,牵引网回路与车体-接地线-钢轨形成的回路之间存在电气耦合。本文对该电气耦合作用进行研究,推导供电方式下牵引网回路对车体接地回路的电气耦合系数;以CRH380BL型动车组为例,在ATP-EMTP平台上建立车-网耦合模型,建模中用受控源模拟牵引网回路对车体接地回路的电气耦合,并计算各部分模型参数。分别对考虑和不考虑电气耦合的情况开展动车组降弓工况、升弓工况和带载过分相工况的建模仿真,与实测波形进行对比,验证了模型的准确性。通过比较车体电压和接地电流仿真结果,发现该电气耦合作用对车体过电压和接地环流均有一定影响。

基于ATP-EMTP的高压电缆回流线设置仿真研究

为深入了解高压电缆工程中回流线的作用,利用ATP-EMTP仿真软件,按照工程中典型的敷设方式、正常工作电流和短路电流等条件,对有或无回流线的单、双回路电缆进行建模。根据规程规范的要求,对其中回流线的作用进行对比,分析线路正常运行和单相短路时回流线抑制感应电压效果,研究双回电缆共用回流线和利用并行回路电缆的金属护层做回流线的可行性。为降低线路正常运行时回流线的损耗,提出调整回流线布置的建议。

PSASP静态网络等值在ATP-EMTP中的应用

通过2个计算实例对电力系统综合仿真程序(PSASP)等值算法的功能和等值结果进行计算说明和应用介绍。根据等值结果在ATP-EMTP程序中建立了2个实例等值网络模型,并进行了稳态计算。在分析了PSASP程序和ATP-EMTP程序的稳态计算结果后,得出PSASP程序的静态等值模型可应用在ATP-EMTP程序中作为电磁暂态仿真的基础模型,并且提出了ATP-EMTP程序使用PSASP程序静态等值模型时应注意的问题。

基于ATP-EMTP的某变电站雷击事故仿真研究

由于输电线路地处旷野,落雷频繁,雷电波沿线路侵入变电站从而损坏站内电气设备的事故频发.本文以某变电站的雷击事故为例,使用ATP-EMTP电磁暂态软件建立包含进线段和变电站的整体模型,仿真计算出主变及其他电气设备的雷电过电压及波形,分析该站遭受雷击事故的主要原因,并研究雷击点、杆塔接地电阻对站内设备过电压的影响,最后提出相应的防护措施.结果表明,事故的发生与雷电流侵入波幅值过大、避雷器的安装位置距变压器较远有关,在变压器前加装避雷器可有效避免此类事故.

基于ATP-EMTP的大型电力系统暂态稳定仿真

提出采用电磁暂态仿真软件EMTP的ATP版本作为大规模电力系统的暂态稳定仿真工具,用以解决机电暂态仿真程序所不能仿真的电力电子的快速暂态过程、非线性元件模型和系统不对称运行。通过对固定串补不同模型的分析,说明采用ATP-EMTP进行暂态稳定计算的必要性。通过对江苏苏北电网的ATP-EMTP和电力系统分析综合程序(PSASP)的潮流和暂态稳定的对比试验,验证了用ATP-EMTP进行大规模电力系统暂态稳定仿真的可行性。

ATP-EMTP在“电力系统分析”教学中的应用

为使本科生在学习"电力系统分析"课程时理论联系实际,本文用实例展示了将ATP-EMTP软件应用于三相输电不同期合闸分析的积极意义。在熟悉ATP-EMTP软件的基础上,我们利用ATPDraw建立一个简单的三相模型,对三相输电线路各种实际的合闸情况进行了仿真分析。结果表明与理想的同期合闸相比,更加贴近实际的电力系统。ATP-EMTP的应用丰富了教学内容,增强了学生的兴趣和对课本知识的理解,同时为解决实际问题奠定了基础。

一起基于ATP-EMTP仿真的电容式电压互感器故障的分析研究

介绍了一起220k V线路电容式电压互感器(CVT)的故障情况,通过对该CVT进行解体检查和试验,建立了ATP-EMTP模型,根据试验数据和仿真分析认为阻尼电阻断线后二次负载突变导致CVT产生谐振过电压是故障的主要原因,最后提出了CVT电磁单元定期取油、增加在线监测系统谐波分析功能等防范类似故障的措施。

基于ATP-EMTP的风电机组雷击过电压分析与防护研究

基于ATP-EMTP仿真软件对风电机组内部的雷电过电压及其相应的防护措施进行了研究。首先分别针对风力发电机、风机变压器、雷电模型、冲击接地电阻、电缆、电涌保护器(SPD)等建立了ATP-EMTP模型。接着通过仿真计算,分析雷电流在风机系统中的分布,比较了冲击接地电阻阻值对雷电过电压的影响。最后,研究了加装SPD对风力发电机机端出口过电压的抑制效果,证实了加装SPD对风机系统雷电过电压的保护作用。

利用ATP-EMTP和MATLAB进行继电保护的仿真研究

本文对ATP-EMTP和MATLAB进行了介绍,并根据ATP-EMTP和MATLAB的特点提出了一种仿真研究继电保护的方案,介绍了仿真研究方案的具体步骤,最后通过举例说明这种仿真方法的应用。

二次电缆感应过电压的ATP-EMTP计算及分析

变电站的电磁环境主要包括正常运行时的电磁场和暂态空间电磁场以及短路、雷电流和开关操作时产生的电磁暂态对二次系统的干扰,而二次系统的运行可靠性对变电站的运行起决定性作用。因此文章主要研究的是雷击变电站通过引下线进入地网后,通过接地体在二次电缆上产生耦合和干扰,用ATP-EMTP计算出地网对电缆的感应过电压。