一种利用高压并联电抗器的电缆耐压快速试验新方法

随着中国电网的高速建设,高电压、长距离电力电缆大规模投入运行,对保障工业生产、居民生活用电起着重要作用。在电缆投运前需进行交流耐压试验,现场通常采用变频串联谐振方法来进行测试。随着电缆电压等级升高、长度的增大,与其匹配的串联电抗器的数量及容量也上升,提高了试验难度,增大了安全风险。文中提出一种利用高压并联电抗器的电缆耐压快速试验新方法,并对该方法进行了理论分析及试验验证。试验结果表明:新方法可以提高试验回路品质因数,提高电缆耐压试验效率及安全性,并大幅降低试验成本。

交流特高压线路高抗补偿度上限

为避免因高抗补偿度过高而产生的非全相运行谐振过电压,分析了单、双回特高压线路非全相运行谐振过电压的产生机理,给出了从避免产生谐振过电压角度确定高抗补偿度上限的方法。结果表明,线路参数对高抗补偿度上限的影响很小,且单、双回线路的高抗补偿度上限非常接近。在目前线路设计水平和设备制造水平下,在系统频率不低于48Hz的条件下,当高抗补偿度设计值不超过90%时,可确保不产生具有危险性的高幅值非全相运行谐振过电压,故一般可将90%作为高抗补偿度的设计上限;而当高抗补偿度小于85%时,肯定不会发生谐振。作为研究的基础,深入分析了高抗中性点接地电抗的阻抗值偏差、系统频率偏差以及高抗补偿容量偏差对产生非全相运行谐振的条件的影响。

交流特高压线路高抗补偿度下限的研究

分析了潜供电流限制、空载线路电压控制对高抗补偿度的要求,给出了从潜供电流限制与空载线路电压控制角度确定高抗补偿度下限的方法。结果表明,为达到限制潜供电流的目的,单回线路的高抗补偿容量应大于线路相间电容的无功功率,双回线路的高抗补偿容量则应大于线路相间电容无功功率和以及部分回间电容无功功率之和,故此类下限受到线路参数影响较为明显,在可能的参数变化范围内,单回线路和双回线路的此类下限最高约为55%和65%。而由空载线路电压控制所要求的高抗下限却随线路长度的增加而提高,且与线路两端落点类型关系密切。线路较短时,高抗补偿度下限一般由潜供电流限制决定;线路较长时,则由空载线路电压控制决定。

高压并联电抗器非线性模型的分析

建立精确的高压并联电抗器非线性模型是对超(特)交流输电系统进行各种仿真分析的基础。基于单相并联电抗器的电磁关系,充分考虑铁心非线性的影响,提出了一种适用于谐波分析、易于仿真实现的单相并联电抗器的非线性模型,它由反映其磁化特性的非线性电感与反映其铁心损耗的非线性电阻并联再与漏阻抗串联组成,并且分别引入ir-u和i1-u瞬时特性曲线来求解非线性电感和非线性电阻。结合我国晋东南-南阳-荆门1 000 kV特高压交流输电试验示范工程中的高抗参数在PSCAD/EMTDC中进行了建模和仿真,证明所建立的模型能够比较准确地反映高抗的非线性特性,为进行超(特)高压交流输电系统仿真模型的搭建和对其进行谐波特性分析提供了必要条件。

特高压变电站工频电场模拟计算及其分布规律

特高压变电站内设备种类繁多,且电磁环境较为复杂,因此在设计阶段需对站内工频电场强度进行合理评估。为此,运用有限元分析软件Ansys建立了3维变电站计算模型,并采用谐波分析方法实现了电准静态场的模拟计算。以淮南至上海特高压交流输电示范工程变电站带高抗出线回路新型4柱设计方案为例,研究了母线、设备及构架对回路对地1.5m处电场分布的影响,并对母线高度进行了优化。研究结果表明:带高抗出线回路(简称高抗回路)的大部分区域对地1.5m处的电场强度由母线高度决定,设备结构仅对自身附近区域的电场强度影响较大;构架位置会影响站内电场强度峰值的出现区域;设计方案的母线高度为17.15m,最大电场强度为9.34kV/m,经过优化的母线的最优高度为16.65m。对特高压交流示范工程长治站和荆门站分别进行工频电场模拟计算,计算结果表明:2座变电站的工频电场均满足电场强度设计要求;站内主要区域电场分布的计算结果和测量结果之间的误差约为10%。

一起特高压交流变电站高压并联电抗绕组温度异常分析与处理

本文中作者介绍了一起特高压交流变电站高压并联电抗器绕组温度异常事件,分析了出现该异常可能的原因,结合试验结果确定了故障原因,并给出了解决方案。

750 kV线路高抗退出运行电磁暂态计算分析

高压并联电抗器是长距离超高压线路的主要设备之一,因其自身故障率较高、电网结构改变、运行方式变化等原因,使高抗原始配置条件发生变化。针对某750 k V线路首端变电站高抗内部产生乙炔,给线路正常运行带来隐患,对其退出运行的可行性进行研究。应用EMTPE电磁暂态仿真软件,重点计算了线路在首端高抗退出工况下和正常运行工况下的工频过电压、操作过电压、潜供电流和恢复电压以及非全相运行过电压。计算结果表明该线路首端并联电抗器退出运行是可行的,系统工频过电压、操作过电压可满足运行要求,但需要将快速重合闸改为慢速重合闸。

500kV惠汕线茅湖变电站解口后线路高压并联电抗器退出运行的可行性研究

广东电网500kV惠汕线经茅湖变电站解口后,原线路高压并联电抗器配置条件发生改变,加之电网结构和运行方式变化较快,造成高压并联电抗器故障率较高。为此,对惠汕线惠州、汕头侧高压并联电抗器退出运行展开电磁暂态研究,研究内容包括高压并联电抗器运行和退出工况下工频过电压、合闸及单相重合闸操作过电压、潜供电流和恢复电压以及甩负荷操作过电压等,研究结果表明惠州—茅湖—汕头通道原配置高压并联电抗器退出运行是可行的。

末端制动的新型数字式高压并联电抗器纵差保护

高压并联电抗器内部线圈接地故障或引出线的接地及相间短路故障是电抗器常见的故障形式,电抗器纵差保护是这些故障形式的主保护,但是在空投电抗器以及区外扰动的暂态过程中,由于直流分量大而且衰减慢可能引起CT直流饱和而导致纵差保护误动。针对上述问题,提出了一种取电抗器末端电流作为制动电流、采用三段式比率制动特性的数字式纵差保护的方法。本保护具有电抗器空投检测功能、间隙性电流互感器断线检测判据以及电流互感器直流饱和检测判据。经动模试验及现场运行结果证明该保护灵敏反应内部故障,并在空投和区外扰动情况下可靠闭锁保护。

110～500kV变电站变压器/高压并联电抗器典型规范应用说明

文章对变压器/高压并联电抗器的主要厂商制造情况、各电压等级的变压器/高压并联电抗器的设备特点及运行情况做了介绍,结合通用设备典型规范对变压器/高压并联电抗器的设备选型以及设备厂家应如何应对该典型规范作了阐述。

高压电容器装置用串联电抗器电抗率选取的原则及应注意的问题

文章介绍了高压电容器装置用串联电抗器的作用及原理,阐述了国家电网公司110～500kV变电站通用设备典型规范中对串联电抗器电抗率的选择依据,并指出了可能出现的问题和解决措施,可供选择电抗率时参考。

500kV线路高抗退出运行及选择备用电磁暂态

电网500 kV线路高抗故障率较高,同时电网结构、运行方式变化较快,高抗原始配置条件发生改变。因此对广东500 kV主通道高抗退出可行性及全网选择一组备用高抗进行电磁暂态研究,重点研究线路高抗运行和退出工况下的工频过电压、合闸及单相重合闸操作过电压、潜供电流和恢复电压以及甩负荷操作过电压等,并对系统运行、操作方式提出要求。研究成果对于电网资源综合利用、设备优化配置和节约运行成本意义较大,已实际应用于广东电网,并对全国省级电网具有借鉴价值。

高压输电线路故障性质识别新判据

运用相加滤波算法和半周期积分法对恢复电压的工频分量和自由分量的特征量进行详细的推导分析,并分析了自由震荡频率估算误差对判据性能的影响,由此提出了新的拍频判据,并通过PSCAD仿真实验对其进行了仿真验证。

750kV并联电抗器放电故障超声波检测与定位

本文中作者对一台750kV存在疑似放电故障高压并联电抗器,设计了超声波检测方案并进行试验和数据分析与验证。现场试验分析结果及设备解体验证表明,超声波检测与故障源定位可行有效。

一起500kV高抗出厂放电故障诊断及分析

本文作者介绍了一起500kV高抗内部放电故障,对其检测过程进行了阐释。针对故障套管油色谱、电容量检测结果,通过理论和建模分析,并提出一种故障套管电容屏是否发生内部击穿的判断方法。

一次高压并联电容器装置运行状况的调查研究

针对近年来陕西省部分地区电容器装置故障率偏高的情况,陕西省电力公司组织有关无功补偿技术专家及生产厂代表对西安市7座变电站的电容器装置进行了现场调研及故障分析。调研认为电容器装置的可靠性与生产厂的产品质量、装置整体设计状况密不可分,而运行单位对电容器装置进行合理的保护整定及良好的运行维护则是不使故障扩大的重要保证。

基于综合判断的高抗内部缺陷分析与处理

分析了一起1000kV线路高抗乙炔含量异常故障,阐述了故障的原因和机理,给出了针对故障采取的消除缺陷的方法,介绍了后续带电检测的情况及结果。

西电东送广东入口线路高压并联电抗器退出情况下过电压水平研究

针对西电东送时西部电网在向广东电网送入有功功率的同时从广东电网吸收大量无功功率的问题,研究在高压并联电抗器(以下简称高抗)退出运行时线路的过电压水平。选取西电东送入广东的桂山甲、乙线,贺罗Ⅰ、Ⅱ线,梧罗Ⅰ、Ⅱ线和玉茂Ⅰ、Ⅱ线8条线路的实测数据作为研究对象,采用分布参数模型作为计算模型,在对电网进行必要的等值简化处理后,对线路高抗退出运行后的最大工频过电压、工频谐振过电压、潜供电流和恢复电压、操作过电压进行了计算。计算结果表明:贺罗线和玉茂线高抗可考虑单侧退出运行,不需要采取措施;梧罗线高抗退出运行时,为保证重合闸的成功率应延长重合闸动作时间;桂山线因最大工频过电压超出行业标准允许值以及潜供电流数值偏大高抗不能退出运行。

750kV高压电抗器油色谱异常原因分析及解决措施

为了解决750kV高压电抗器本体油色谱异常的问题,根据烃类气体不同时期变化情况,分析了油色谱异常产生的原因,提出套管尾部导电体与均压球的连接方式由铜板硬连接替换弹簧压连式的改进措施,对改进后的高压电抗器三相套管进行了油色谱气体含量监测实验。实验结果表明,高压电抗器套管内部均压球改进方法有效地解决高压电抗器本体油色谱异常问题,降低了烃类气体的含量,保证了高压电抗器稳定运行。

500kV高压并联电抗器的故障分析与防范措施

本文中作者针对一起500kV高压并联电抗器故障事故进行了分析。根据一次、二次设备检查情况,结合现场设备解体结果,判断出故障原因为高压套管顶部穿缆密封垫老化失效,套管内部受潮绝缘降低,引发高抗绕组接地短路,最后提出了相应的防范措施。