普速铁路电力系统中性点接地方式探讨

铁路电力系统作为铁路系统行车供电的重要设备,同时又是国家电力系统的组成部分。通过着重分析普速铁路电力系统中性点接地方式的主要特征和优缺点,并围绕常见中性点接地方式的选择依据与方法展开探讨,提出了一些实际可行的合理建议,旨在强化铁路电力系统的供电可靠性、安全性,提高电能质量,促使铁路电力系统为铁路运输更好地发挥作用。

影响单相接地故障选线准确性的主要因素研究

随着中国配电网的发展,配电网系统容量的增长越来越受到消弧线圈容量的限制,但与此同时选线装置准确率的不够,使得配电网又无法摆脱消弧线圈容量的束缚。因而为提升选线装置的准确率,利用了Matlab/Simulink软件,对中性点不接地和经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的主要稳态特征在工频条件下进行了仿真分析,进而探究了系统不接地和经消弧线圈以及中性点并联选线中电阻对稳态幅值法单相接地故障选线的影响。基于仿真结果表明,在故障过渡电阻阻值位于约1000Ω以下的情况下,在中性点不接地系统中该方法的选线效果最好,但在经消弧线圈接地系统中中性点并联选线中电阻也可以对该方法在经消弧线圈接地系统中的选线效果有较大提升;而在故障过渡电阻阻值位于约1000Ω以上的情况下,不论系统是否经消弧线圈接地和投入中性点选线中值电阻该方法均缺乏良好效果,需要应用其它新方法。

变压器直流偏磁抑制设备的应用分析

对一随机生成的虚拟电网的直流偏磁抑制措施进行理论分析和数值求解,对中性点串联电阻/电容法、电流注入法的工作原理、实施方式、性能效果作分析。对比3种方法的实现方式和技术参数,证明了电阻法的阻值对目标变电站中性点直流电流和电网中性点直流总量存在饱和效应;全补偿的电流注入法和电容法的抑制效果没有明显区别;实际情况下是电容法优于电流注入法和电阻法;3种方法均会导致交流电网局部直流偏磁危害加剧,但电网直流电流总量下降,总体上直流偏磁风险下降。为了更有效地开展直流偏磁治理工作,提出了现代大型交流电网大范围采用中性点串联电阻/电容抑制直流偏磁的实施原则。

广东—海南500kV交流跨海联网工程无功补偿及电磁暂态研究

对我国第一个500kV超高压、长距离、大容量的跨海联网工程——海南联网工程的无功补偿及电磁暂态等问题进行了研究。在分析计算线路参数、充电功率、工频暂态过电压、工频谐振过电压、潜供电流、恢复电压和操作过电压等的基础上,结合海南联网工程的系统特点,给出了线路高抗配置、高抗中性点小电抗以及合闸电阻装设等方面的推荐意见,以期为国内同类工程的建设提供参考。

基于零序电压定相比幅的消弧线圈调谐新方法

为了方便简单地测量消弧线圈接地系统中线路的对地参数,提出了一种基于零序电压定相比幅的消弧线圈调谐新方法。该方法是在配电网中性点增加消弧线圈及电阻,在并入电阻之前,先测量出零序电压相位,并入电阻之后,配合消弧线圈的进一步调节,直到与并入电阻前零序电压相位相同(并入电阻前后避开谐振点)。测量出零序电压幅值,代入公式即可精确地求出线路对地总电容与总电阻。最后,利用Mbatlab搭建模型进行实验仿真。该方法具有操作简单、精度较高等优点,对消弧线圈调谐有重要意义。

中性点接地电阻器的温度场仿真与实验

针对国产接地电阻器性能较差问题,通过ANSYS有限元仿真软件建立了两种形状的接地电阻器仿真模型,分析了不同截面积的接地电阻器的温度场分布情况和最大允许温升,搭建了大电流实验平台,对接地电阻器进行了热承载实验,实验结果验证了仿真结果的正确性。绘制出一种合金电阻器的最大允许通流密度与电阻截面积的关系,对接地电阻器的研制具有一定指导意义,也为接地电阻器的优化设计提供了重要依据。

发电机中性点经配电变压器接地的配置方法

发电机中性点经配电变压器的接地方式 ,已在国内被广泛采用。但其配置及其接地保护的整定计算和校验却存在较多问题。针对配电变压器装置提供了一套较完整的配置和整定计算方法 ,并结合湖北天堂抽水蓄能电站的实例进行计算 。

变压器中性点配置小电阻器对治理电网GIC的效果分析

地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)引起变压器半波饱和对电力系统的安全运行产生不利影响,甚至引发大面积停电事故。为了有效治理GIC对大规模电力系统的不良影响,提出变压器中性点配置小电阻器减轻电网GIC的解决思路,同时结合甘肃省750/330kV电网GIC相互作用及中低纬地区地磁暴的特点,给出10种不同的组合治理方案。制定了评价电网GIC水平的4个指标,并对上述10种方案的治理效果进行了评估。结果表明750/330k V双电压等级电网GIC治理难度较大,特别是GIC高风险节点的抑制,配置不当会使治理效果恶化,同时,750kV变电站中性点配置小电阻器抑制GIC较330kV变电站的作用大,且在电网末端750kV变电站配置小电阻器抑制电网GIC的效果较明显,可使GIC的最大值降低30%。研究结果希望为电网GIC治理提供理论基础和技术支撑。

谐振接地系统零序电压轨迹及精确控制方法

针对谐振接地系统现有中性点位移电压抑制方法的不足,提出电网正常运行时脱谐度和阻尼率的最优控制条件。为实现零序电压的精确跟踪控制,分析随调式消弧线圈不同脱谐度和预调式消弧线圈不同阻尼率下的零序电压轨迹。根据电网绝缘参数和当前消弧线圈支路阻抗下的零序电压值,可计算出限制中性点位移电压的精确控制条件,包括随调式消弧线圈过(欠)补偿的精确电感值和预调式消弧线圈并联的精确电导值。仿真试验验证了所提方法的有效性。

抑制变压器直流偏磁的串接电阻措施

高压直流输电系统单极大地回线方式运行时,巨大的入地电流将会使接地极附近的变电站主变压器产生直流偏磁,对交流系统造成不利影响。文中论证了在变压器中性点串接电阻器限制地中直流流入的可行性,并从抑制中性点直流与过电压效果和继电保护角度分析及校核了中性点电阻器对系统造成的影响。研究表明,这是一种简单有效的抑制变压器中性点直流电流的措施。

基于热稳定原理的中性点小电阻接地系统间歇接地故障保护

受环境因素及电弧自身燃、熄弧特性影响,间歇接地故障燃弧持续时间常小于保护动作时限,传统接地故障保护难以有效动作。分析小电阻接地系统接地故障特征,并比较出线与中性点零序电流关系,基于接地电阻器在故障期间发热、故障消失后散热的热稳定原理,提出一种中性点小电阻接地系统间歇接地故障保护方法。该方法利用零序电流构造故障期间的发热特征能量,利用热量差构造故障消失后的散热特征能量,发热特征能量越限后保护动作。经仿真与现场录波数据验证可知,该方法不易受故障间隔时间与过渡电阻影响,可作为现有中性点小电阻接地系统的出线后备保护,提高系统运行可靠性。

对配电网中性点接地方式的分析和选择

对中压配电网中采用的各种中性点接地方式进行了技术分析比较,并就城乡配电网改造中的中性点接地方式的选择进行了简单的探讨。

城市配电网中性点接地方式分析

在分析了城市配电网中性点接地方式存在问题的基础上,提出以电缆供电为主的城市配电网较适宜采用经电阻接地方式,并分析了城市配电网改为经电阻接地后应注意的问题。

中性点经高电阻接地在大型企业配电网中的应用

本文重点针对高电阻接地方式在企业供电系统中的应用优缺点、运行工况及附属设备的选择、保护等方面的内容进行探讨,供相关用户参考借鉴。

发电机中性点配电变压器二次负载电阻的现场选取和校核

发电机中性点配电变压器二次负载阻值是按发电机及机端设备对地电容理论值设计的。其阻值是否合适,应在机组投产前实测参数以选取合理电阻抽头并进行校核。结合实例,提供了一套现场测试参数和配电变压器二次阻值抽头选取及校核的实用方法。

发电厂电压互感器高压熔断器熔断原因分析

发电机的中性点一般是经消弧线圈接地的,系统运行过程中有时会发生电压互感器(PT)高压熔断器熔断(俗称爆保险)现象,给系统造成了不利影响。通过分析中性点经消弧线圈接地发电厂的运行特点,发现中性点位移电压的放大是造成PT爆保险的重要原因。提出了利用电力电子开关串入阻尼电阻来抑制中性点电压的放大,进而防止发电厂PT爆保险的方案。以某水电厂为实例,验证了该方案的有效性。

多端柔性直流系统启动回路设备选型与启动策略

启动回路设备选型及启动策略设计是多端柔性直流系统设计的关键问题。对于采用模块化多电平技术的多端柔性直流系统,通过对启动充电不控整流过程的理论分析,结合PSCAD/EMTDC仿真计算验证,提出了多端柔直系统启动电阻、联接变压器中性点电阻及启动电阻旁路开关等设备的技术要求。分析了设备参数与不同运行方式、启动策略的关系,提出了各种启动方式下的优化启动策略。研究结论已被南澳多端柔直示范工程采用。

一起10kV母线停电事故的成因分析

以一起造成某公司生产系统停车的10 kV母线停电事故为例,介绍了事故现象和保护装置动作情况,分析了事故原因,论述了中性点经电阻接地系统的特点,指出了中性点接地方式的发展趋势。

两起变压器电容隔直装置缺陷问题分析

直流电流通过变压器中性点进入绕组时,将会引发变压器直流偏磁现象,从而造成变压器无功损耗及噪声增大等问题。近年来,宁夏电网在直流偏磁较严重区域的变压器安装电容隔直装置来避免上述问题的发生,但该装置在运行中出现“带病运行”的现象,为避免此类现象的再次发生,针对两起变压器电容隔直装置缺陷原因调查分析,通过现场设备检查、理论计算及实验室验证,结合装置自身的结构,查找出缺陷原因,并提出该类缺陷杜绝的措施。分析结果对提升变压器电容隔直装置安全可靠运行具有重大意义。

变压器直流偏磁抑制方法的应用分析

直流输电的入地电流可能导致交流电网内变压器的直流偏磁危害,因此采用合理有效抑制措施是保证交流电网安全运行的关键。对一随机生成的虚拟电网的直流偏磁抑制措施进行理论分析和数值求解,对中性点串联电阻/电容法的工作原理、实施方式、性能效果进行分析。对比2种方法的实现方式和技术参数,证明了采用抑制措施后,交流电网局部直流偏磁危害加剧,但电网直流电流总量下降,总体上直流偏磁风险下降。为了更有效地开展直流偏磁治理工作,提出了现代大型交流电网大范围采用中性点串联电阻/电容法抑制直流偏磁的实施原则。