通信直流电源暂态过电压试验方法的研究

直流电源上的暂态过电压(TOV)是造成直流通信设备损坏的重要原因之一,但目前对直流电源暂态过电压机理和测试的研究较少。根据实际通信站点的工况,分析研究了真实场地、实验室模拟场地及实验室简易模拟等三种直流电源TOV的试验方法。为直流电源TOV机理的研究提供了试验手段,为直流电源TOV的防护设计提供了数据支撑和验证方法。在国内某真型试验场地进行的通信站点某典型场景的直流电源TOV试验复现了现场故障,验证了直流电源TOV产生的原理和路径、暂态过电压造成直流通信设备损坏的机理。

磁环抑制GIS中特快速暂态过电压的模拟试验和仿真

封闭式组合电器(GIS)中隔离开关操作空载短母线时产生的特快速暂态过电压(VFFO)有可能在GIS及其相连设备引起故障,已有的VFTO抑制方法存在种种不足, 文中提出采用磁环抑制GIS中的VFTO。模拟试验证明磁环可以有效抑制VFTO。考虑磁环的饱和、滞回、损耗特性, 应用Jiles-Atherton模型对磁环仿真,模拟试验电路的仿真结果和试验结果基本符合,验证了模型的正确性。对磁环磁化过程的分析表明,磁环在动态磁化过程中储存和消耗了行波能量,从而降低了VFTO的幅值、加速了VFTO的衰减、降低了VFFO的陡度。应用这一模型计算了大亚湾电站GIS 系统中加入磁环前后的VFTO,结果表明磁环对VFTO有明显抑制作用。

风电场电缆集电网操作过电压的模拟试验和暂态分析

为了解决大型风力发电场中压电缆集电网系统的暂态过电压防护及绝缘配合问题以提高风电场运行的安全可靠性,搭建了风力发电场中压电缆集电网系统的实验室模拟试验平台,并建立了相应的电磁暂态分析模型,研究了真空断路器的操作在风电场中压电缆集电网系统中产生的暂态过电压的特性。采用永磁操作真空断路器的选相位技术来测量最大操作过电压水平,得到了操作过电压水平与电缆长度、感性负载和断路器动作相角的密切关系。模拟试验结果表明,短电缆和大感性负载时开断断路器会产生最高的过电压,真空断路器发生重燃现象时过电压标幺值可达5。模拟200 MW风电场的暂态仿真分析表明,重合闸操作可产生最高2.4的过电压标幺值。

快速暂态过电压试验与数值模拟对比分析

介绍了按照 ＩＥＣ－ １２５９标准进行的 ５００ ｋＶ气体绝缘变电站中的隔离开关分合短母线充电电流试验，给出了电压测量波形及快速暂态过电压的最大值、平均值．然后对该试验过程进行了数值模拟，并与试验结果比较，给出了测量和数值模拟两种情况下负载测电压的离散傅立叶交换频谱图，从而对了解和深入研究快速暂态过电压的规律提供了重要依据。

特高压GIS现场冲击耐压试验暂态过电压及其抑制方法研究

气体绝缘金属封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)在电力系统中应用广泛,GIS现场冲击耐压试验中因内部存在缺陷而发生SF6气隙击穿或绝缘子沿面闪络时,会导致某些节点出现高频振荡暂态过电压,对GIS内绝缘性能良好、不存在缺陷的绝缘子构成绝缘威胁。文中针对南京1 000 k V交流特高压变电站1 100 k V GIS现场雷电冲击耐压试验工程,利用ATP-EMTP电磁暂态分析软件对特高压GIS现场冲击耐压试验系统与故障电弧进行建模,分析了特高压GIS现场冲击耐压试验暂态过电压水平,并对过电压抑制方法进行了探究。研究结果表明:计算得到的放电过程电压波形与试验电压波形基本吻合,弧道电阻指数衰减模型能够准确模拟雷电冲击下GIS内的放电过程;放电引发的陡前沿电压波传播至被试GIS边缘节点时发生近似全反射,导致此类节点处出现幅值高于2 400 k V的高幅值过电压;参数取值为Cr=800 p F、Rr=100Ω的弱阻尼暂态过电压抑制器能够有效抑制2台断路器串联与接入3台断路器方式下空载套管顶端的高幅值过电压,且对未发生放电时的雷电冲击试验电压影响极小,具备应用于现场试验的可行性。

超高压输电系统传递过电压的电磁暂态过程及特性分析

针对厂站操作过电压对大型发电设备的冲击问题,重点对超高压开关站中的操作过电压通过升压电力变压器传递的暂态过电压进行分析,研究了超高压输电系统传递过电压的电磁暂态过程及特性,分析表明,在升压变压器传递暂态过电压过程中,电磁感应过电压和静电感应过电压在升压变压器的低压侧叠加,共同对大型发电机绝缘安全构成威胁。分析了传递过电压对大型发电机造成的冲击程度,并对传递过电压的电磁暂态过程进行了仿真试验,其传递过电压所形成冲击电压幅值高达约2p.u.。仿真表明超高压开关站的操作冲击波通过升压变压器冲击大型水轮发电机组。

交流低压试验电路暂态过电压的危害与防止

额定短路通断试验,在被试品分断后,出现的暂态过电压,往往会造成测量系统损坏。为了消除此弊端,有必要对形成过电压作一些分析。

暂态过电压检测电力变压器绕组匝间短路故障

变压器在运行过程中,其内部初始故障最终有可能发展成灾难性事故,导致设备停运和电网停电,绕组变形被认为是变压器内部的最主要的故障之一。利用变压器运行时遭受过电压信号冲击的特性,提出利用暂态过电压可实现绕组变形故障的在线检测。首先,介绍了该方法的基本原理,在此基础上搭建了验证性试验平台,进行了匝间短路故障模拟试验。试验结果表明,该方法在一定程度上可实现绕组匝间短路故障的检测,具有一定的参考价值。

暂时过电压威胁SPD安全使用的分析

分析了低压系统暂时过电压情况以及限压型电涌保护器在暂时过电压情况下的性能表现。介绍了现行国标对电涌保护器的TOV考核要求,以及IEC标准的发展情况。指出电涌保护器应当进行暂时过电压试验考核。

变压器暂态电压传输特性试验技术研究

电磁瞬态过程造成的绝缘故障是变压器各种故障中比较常见的一种,其中就包括雷击输电线路产生的雷电侵入波。文章开展变压器暂态电压传输特性测量试验技术研究工作,总结出变压器暂态电压传输特性试验方法,设计几种典型结构变压器的试验线路,并在实际产品上进行验证。本方法能够准确测量变压器暂态电压传输特性数据,该数据不仅为产品绝缘机构优化设计提供参考,还能作为变压器安装时低压侧线路阻抗设计提供参考数据,具有较高的工程实践价值。

变压器首端进波中性点暂态电压响应的研究

为了研究首端进波时变压器中性点过电压,在试验结果的基础上提出了计算变压器中性点电压的暂态模型,在模型上的计算结果与实测相吻合。中性点过电压取决于进波波形和初始电位分布。

工频试验变压器在高压开关设备试验中的运行工况

随着高压开关设备的型式试验考核项目逐渐增多,工频试验变压器的试验工况也变得复杂,对其绝缘性能的要求更加苛刻。为了使试验变压器运行在安全工况下,并采取可靠的防护措施,需要对其运行工况做出清晰的判断。文中介绍了在工频耐受电压试验、联合加压试验和隔离开关开合容性小电流试验中试验变压器承受的稳态电压和暂态过电压,以及实际试验中采取的保护措施;提出了对试验变压器入口端VFTO进行建模仿真和实测研究以及利用磁环原理抑制VFTO侵入的建议。文中对工频试验变压器的设计制造和选型、试验标准的修订以及工频试验变压器寿命研究具有一定的参考意义。

核电主变启动试验异常放电原因分析及处理

以某核电站在进行主变启动试验时发生高压套管末屏异常放电现象为例,介绍了主变启动试验异常放电的发生过程,以及从快速暂态过电压和变压器高压套管末屏结构角度,查找异常放电原因,评估了异常放电带来的风险,并提出了相应的处理措施。

半波长输电真型试验线路构建分析及其过电压特性

半波长交流输电线路的特性与常规线路差异较大,目前尚没有实际工程应用。在工程实施前,开展真型线路试验对半波长输电的特性进行验证十分必要。该文对采用多段750 k V线路串联形成的半波长真型线路进行了研究,提出了半波长真型线路试验路径方案,构建了点对网的真型线路试验系统。采用电磁暂态计算程序(EM TPE)对真型线路的稳态特性进行了研究,分析了沿线装置和线路参数不均匀等因素的影响;研究了半波长真型线路试验系统的过电压特性,并提出过电压的控制措施。研究结果表明:采用多段750 k V线路串联而成的真型线路,其稳态特性与均匀半波长线路基本相符;采用750 k V变电站内避雷器,可以将真型线路试验过电压控制在允许水平内。

1000 MW汽轮发电机组对空载输电线路的充电试验

为验证1 000 MW机组启动局部电网的能力,台山电厂6号机组在完成快速甩负荷(fast cut back,FCB)功能试验后,对空载输电线路进行充电试验。试验结果表明:该机组空充输电线路(72 km)不会发生自激励磁,并且对空载输电线路进行充电过程中,各输电设备的暂态过电压水平能满足电气设备绝缘的安全运行要求,仿真预测的数据与试验数据吻合度较好。

GIS隔离开关模拟骚扰源试验系统研制成功

近日,国网陕西省电力公司科研项目“330kVGIS隔离开关 模拟骚扰源试验系统研究”和“GIS隔离开关模拟骚扰源测试系统 及试验技术研究”通过专业验收,该项目成功研制了国际首套GIS隔离开关模拟骚扰源试验系统,填补了该领域空白。该试验系统通过使用断路器精确控制放电球隙的电弧通断,来进行现场GIS隔离开关电弧过程的可控模拟,从而实现GIS电磁暂态过程的作用时间、幅值强度和脉冲个数等干扰因素的有效控制,具有电磁暂态参数可调、分散性小和效率高等优点,攻克了标准化模拟现场GIS隔离开关电磁暂态干扰的难题,可用于现场不同工况下GIS特快速暂态过电压(VFTO)、特快速暂态大电流 (VFTC )、暂态电磁场(TEM )和暂态地电位升(TGPR )的电磁暂态过程真型模拟,对GIS电磁暂态技术领域研究具有重要意义。

SPD型式试验对外部脱离器的要求

引用IEC 61643.11-2011《Low-voltage surge protective devices—Part 11:Surge protective devices connected to low-voltage power systems—Requirements and test methods》最新试验标准的内容,分析、阐述脱离器在SPD型式试验中的动作负载试验、热稳定性试验、短路电流特性试验和低压,以及高压故障引起的TOV试验要求和程序,以正确了解外部脱离器的功能、选择和应用。

“智能型电网暂态绝缘配合实时分析系统”在瓶窑变电站投运

2011年11月13日,＂智能型电网暂态绝缘配合实时分析系统＂在500kV瓶窑变电站投入运行,标志着华东电力试验研究院有限公司重点科研项目＂智能型电网暂态绝缘配合实时分析系统及其应用研究＂成果进入实用阶段。该项目适应智能电网发展趋势,立足于形成有生命力、有市场前景的有形产品,研究建立电网暂态过电压实时监测和分析系统,能够为电网绝缘配合和一次设备寿命分析提供关键信息,

基于同步真空断路器的智能无功补偿装置

为了提高 10kV 配电网的供电质量,提出一种基于同步真空断路器的智能无功补偿系统。该系统以同步真空断路器(SVCB)与智能功率因数控制器(IPFC)为核心,通过同步(选相控制)技术减少投切电容器组时所引起的涌流与过电压;IPFC 综合电网功率因数、无功需求以及谐波谐振保护作为动作判据。这样不但可以达到最佳无功补偿效果,并能有效地解决暂态冲击、轻载反复投切与谐波谐振等问题,弥补了当前无功补偿装置所存在的不足。仿真分析与试验研究验证了该方案的优越性与可行性。

SPD后备保护的可靠性及实验验证

综述低压配电系统选用电涌保护器(SPD)的后备保护的基本要求、后备保护元件的作用;介绍保护断路装置熔断器和断路器的特性以及分类配合试验验证。