长距离大容量特高压输电线路甩负荷分闸过电压的限制措施比较研究

以长距离、大容量特高压双端输电系统为模型，分别探讨了增加线路平均分段数即仅采用金属氧化物避雷器fmetaloxidearrester，MOA）和高抗来限制过电压的方法和在线路分段数较少的情形下加装断路器分合闸电阻的方法对甩负荷类分闸过电压的限制效果，并对2种限制措施进行了经济性的评价。结果表明，2种限制措施下的分闸过电压水平最大相差约为0．04pu，限制过电压效果基本相同。通过采取NDI：i线路分段数的措施，能够限制单相接地甩负荷分闸过电压，但是所需开关站数目较多，投资费用较大；而采取加装分合闸电阻的措施可以较少的线路分段数来达到同样有效控制过电压的目的，同时减少线路分段数进而减少开关站的数目，可节省投资费用数亿元，甚至最大达10亿元。研究表明，分闸电阻值最佳为600～700Q。因此，建议对长距离大容量的特高压输电线路可以考虑采取加装分合闸电阻的措施。

220kV空载长线分闸过电压计算和分析

针对鄂赣Ｉ回５００ｋＶ线路（分期建设、初期降压２２０ｋＶ运行，线路长２３６ｋｍ），探讨了空载长线分闸过电压的模拟计算问题，计算了其分闸过电压。

基于JMarti模型的500kV空载线路分闸过电压研究

分析了500kV线路进行分闸操作出现分闸过电压的机理,建立了元件的仿真计算JMarti模型,该模型具有可靠的计算准确性和数值稳定性。结合实际算例,采用电磁暂态分析程序EMTP进行仿真研究。研究结果对于超高压系统的合理设计、实际系统的安全运行具有一定的实用价值。

750kV川-黄-贺线路分闸过电压事故分析

750 kV银川东变电站7522断路器分断后,由于不对称电磁振荡叠加,在750 kV川-黄-贺线路上产生了分闸过电压。研究表明,此过电压幅值不高,持续时间不长,不会影响相关的750 kV电气设备的安全运行。但由于川-黄-贺线过压保护出口整定时间较短,因此切空线过电压造成了川-黄-贺线黄河变电站、贺兰山变电站相应的800 kV断路器发生跳闸。为此建议适当延长川-黄-贺线过压保护出口整定时间。同时建议对于新建的750 kV输电线路在投运前,进行投切断路器过程的过电压测试,为线路过压保护的合理整定提供科学依据。

考虑真空断路器重燃特性的海上风电场分闸过电压研究

为了研究真空断路器操作对海上风电场机端变压器高压侧产生的高频暂态过电压特性的影响,搭建了简化的海上风电场中压电缆集电测试系统实验平台,并且依据实验结果建立真空断路器重燃模型、变压器高频模型和金属氧化锌避雷器频率依赖模型。基于自定义的高频模型,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建海上风电场中压集电系统,研究断路器正常分闸和故障分闸对暂态过电压幅值和陡度以及重燃总次数的影响,并且提出在塔底真空断路器和80 m电缆连接处串联扼流线圈和并联小电容的过电压保护装置。仿真结果表明塔真空断路器故障性分闸产生的过电压、重燃总次数最严重,过电压幅值最大为2.95 p.u.,陡度最大为268.67k V/μs,重燃总次数最多达161次,加装过电压保护装置后暂态过电压幅值和陡度以及重燃总次数得到了明显的抑制。

变电站并联电容器组配置及分闸过电压的仿真分析

并联电容器组是电网中重要的无功电源,用于提高电网功率因数、维持较高质量的运行电压、降低输电过程中电网有功功率损耗从而确保电网安全稳定的运行。本文采用国际通用的电力系统暂态分析程序EMTP/ATP计算了天津某110 kV变电站的并联电容器组分闸过电压。分析了在考虑并联电容器组断路器不同期分闸前提下,单独改变一组电容器组参数情况下对该组电容器组分闸过电压的影响。给出适合于天津电网具体情况的并联电容器组单组投合容量合理范围。结果表明,同一电抗率下,每相电容越大流经电容器组每相的氧化锌避雷器能量越大,最终甚至会烧坏避雷器。

充分计及电源阻抗后特高压甩负荷类分闸过电压与常规计算方法的结果比较

以特高压交流双端电源输电系统为模型,分析研究了各个因素对单相接地甩负荷分闸过电压和无故障甩负荷分闸过电压的影响,重点讨论了两端电源阻抗特性对两类甩负荷分闸过电压的影响,提出了求取甩负荷分闸过电压的新方法,并与常规计算方法得出的结果进行了比较。该方法在已有计算方法的基础上,充分考虑了电源阻抗特性对过电压的影响,且利用该方法计算得出的过电压值与常规计算方法得出的过电压值相比,无故障甩负荷分闸过电压相差约0.25 p.u,单相接地甩负荷分闸过电压相差约0.15 p.u。因此,当各方面的条件允许时,建议在实际工程中采用本文所提出的过电压计算方法。

基于MATLAB的电力系统内部过电压仿真分析

电力系统的安全运行在特高压电能传输过程中占有重要地位。由系统内部故障或开关操作引发的过电压称为内部过电压,它会严重破坏电力系统的安全稳定运行。系统内部过电压包括暂时过电压和操作过电压,本文利用MATLAB的Simulink仿真软件,建立工频过电压、空载线路合闸过电压和空载线路分闸过电压三种内部过电压形式的等值仿真电路,通过观察不同线路长度下的波形,找到高效抑制工频过电压的方法,并得出相应的结论。

电炉变压器操作过电压机理分析及其防范措施

本文主要论述了涟钢一炼轧厂精炼炉变压器真空断路器操作过电压的产生机理、对变压器的危害及其改进防范措施。

特高压交流110kV并联电容器组相对地过电压研究及避雷器能量选择

特高压交流工程110 k V并联电容器装置采用避雷器作为相对地过电压保护设备,避雷器的吸收能量需要根据电容器组结构形式和运行工况确定。以110 k V/240 MVA并联电容器装置为研究对象,利用电力系统过电压理论分析了开关正常分闸及重击穿时电容器组的相对地过电压水平,采用电压电流积分法推导出分闸重击穿时注入避雷器的能量,并采用EMTP软件进行了仿真计算,仿真计算结果与理论分析结论一致。研究表明:对于110 k V并联电容器装置,当某相开关发生重击穿时,相邻相避雷器吸收能量最大,建议特高压工程110 k V并联电容器装置用避雷器吸收能量不小于1 MJ,2 ms方波通流容量不小于1 500 A。

电力电缆操作过电压特性与抑制技术研究综述

本文着重对比分析了近年来不同学者对电力电缆操作过电压的研究和仿真模型,总结了操作过电压产生的原因和影响因素,并详细介绍了空载线路合闸过电压和空载线路分闸过电压的研究成果。加装串联补偿电容器、合闸电阻或配置多组避雷器、增加线路分段数等措施可有效抑制开合闸过程产生的过电压。

SF_（6）断路器投切500kV空载变压器试验分析

介绍了某变电站 5 0 0kV系统调试中进行的 5 0 0kV空载变压器投切试验 ,对投切空载变压器过程中所测录到的分闸过电压及励磁涌流等暂态数据作了分析。

特高压交流系统的操作过电压及其控制研究

根据国内外已有的研究成果,并结合PSCAD程序仿真分析,对特高压系统操作过电压及其限制措施进行系统的研究与讨论。研究表明,特高压操作过电压应主要考虑接地故障、合闸与分闸过电压,其中接地故障过电压相对较低,通常使用线路两端避雷器即可将其限制在允许范围内;合闸过电压可采用合闸电阻或配置多组避雷器两种措施来加以限制,但前者存在故障、损坏等问题,而后者已在超高压系统实际运行中得到了验证;分闸过电压可使用分闸电阻或配置多组避雷器来限制,但考虑到前者不足之处较为突出,我国特高压线路倾向于不使用分闸电阻。

兴仁换流站交流滤波器组开断方案

以贵广Ⅱ回直流模型为基础,应用PSCAD/EMTDC仿真分析了滤波器小组断路器在不同的分断方式、不同的分闸时间下断口间过电压及容性电流的大小。结果显示,滤波器分闸时在断口之间的最大暂态过电压与电流基本呈一个反比关系;最佳分断角度为在电压角度为100°～110°或者280°～290°。

空载变压器最佳投切相位的研究

为了确定能有效抑制空载变压器合闸励磁涌流与分闸过电压的最佳投切相位,首先分析了空载变压器合闸涌流及分闸过电压的产生机理;其次考虑断路器绝缘特性和机械分散性提出了空载变压器最佳目标关合相位的计算方法及最佳分闸相位的确定条件;最后搭建试验平台进行大量的分闸测量剩磁试验确定了实际最佳投切相位,在该相位进行的选相投切试验结果表明励磁涌流和过电压得到有效抑制,验证了最佳投切相位的有效性,为空载变压器投切提供了参考依据。

文摘

相控断路器投切10kV并联电容器的应用[中彻庆，张照辉，席世友，司马文霞／／高电压技术．2016（6）：-1739-1745．近年来．变电站真空断路器投切10kV并联电容器组时发生了多起断路器或电容器炸裂事故。在更换断路器和改善保护措施后。此类事故还是屡禁不止。为减少该工况下绝缘事故的发生，重庆市某110kV变电站采用分相控制技术的永磁机构真空断路器来抑制投切电容器组时的合闸涌流和降低分闸重燃概率。相控断路器是抑制并联电容器合闸涌流与分闸过电压的重要措施之一。为了验证该技术的有效性，首先基于电路理论分析了合闸角对合闸涌流的影响以及分闸过电压机理，之后在重庆市某110kV变电站针对某种型号相控断路器与普通真空断路器合（分）闸10kV并联电容器进行了一系列的现场试验研究。试验结果表明：相控断路器的控制精度高（合（分）闸误差均在±0．3ms以内）；普通真空断路器的合闸涌流高达4．5倍额定电流，而相控断路器的合闸涌流均在2．4倍额定电流以下：控制分闸技术能够保证首开相的工频续流开断时断路器断口间有足够的开距，降低重燃发生的概率。从而提高系统运行的安全性与可靠性。

500kV空载线路投切试验对比分析

针对500kV南阳白河变电站和新乡获嘉变电站系统调试中进行的500kV空载线路投切试验,对三条500kV空载线路投切过程中测录到的分闸过电压及合闸过电压等暂态数据作了分析。

并联电容器组用避雷器吸收能量试验研究

并联电容器装置采用避雷器作为相对地过电压保护设备,吸收能量是避雷器的一项重要设计参数,目前该参数如何选择缺少研究基础。本文依据工程参数,设计了10kV、4 800 kvar并联电容器装置分闸重击穿模拟试验平台,通过导通与开断并联的TVS模拟实现开关重击穿,并精确控制重击穿时间。试验得到了开关正常分闸和分闸重击穿两种情况下,电容器组相对地的过电压波形和避雷器的电流波形,采用电压电流积分法计算得到了注入避雷器的能量。根据试验与计算结果分析提出了10kV并联电容器装置用避雷器吸收能量按照1 k J设计即可满足运行要求的建议。