多回输电线路并架的不平衡性分析

以卡森模型为基础 ,对一段 2km未换位的同杆并架 4回输电线及避雷线的试验线路 ,用Matlab仿真计算了序参数及线路不平衡度。根据序参数计算结果研究了实际线路参数对各类不平衡系数的影响规律及特性 ,其主要影响因素有导线相序排列方式、导线对地高度、导线间距离以及导线自身属性等。分析结果表明 。

同杆4回线故障选线方法

对4回线所有单回线故障进行了推导与分析,分析表明,当故障发生在某一回线上时,无论是哪一种类型的不对称短路故障,E,F,G,H这4序分量之间存在恒定的幅值与相位关系,而当故障发生在不同回线上时,各序分量之间则有不同的幅值与相位关系。利用这个特点提出了一种4回线发生单线故障时的故障线路识别方法。对4回线的各种单回线故障进行了大量的EMTP仿真,仿真模型包括理想对称的4回线路和实际运行的不完全对称4回线路,结果都验证了所述故障选线方法的正确性。

同塔双回线的并联电抗器补偿方式研究

提出了适用于同塔双回线的并联电抗器补偿方案,解决了传统的两回线独立补偿方式下存在的补偿度受限,跨线故障时跳开相恢复电压很高,不利于潜供电弧熄灭等问题。研究了传统补偿方式下的并联电抗器补偿度及中性点小电抗大小的取值范围及选择方法。基于对线路恢复电压的分析,提出了双回线综合补偿方案。理论分析和仿真表明,提出的补偿方式可以实现理想补偿度的选择,并且在各种故障类型下都能起到显著降低线路跳开相的恢复电压和加速电弧熄灭的作用,有利于成功实现重合闸。给出了各种补偿方式下并联电抗器参数选择方法和中性点小电抗的最大耐受电压计算方法。

同杆多回线路不平衡问题分析与对策

针对深圳某220 kV同杆双回线路改造为4回线路后出现严重不平衡电流的特殊问题,利用电磁暂态程序EMTDC建立同杆多回线分相参数模型,研究了相序排列、线路潮流和环网运行对同杆多回线路不平衡电流的影响,给出改善线路不平衡电流的建议。研究表明:同杆线路各回线之间的强电磁耦合是引起不平衡电流的根本原因,环网运行时相关线路的不平衡性也是重要影响因素。建议线路之间距离不宜过小,线路之间潮流差异不宜过大,宜采用逆相序架设方式,有条件情况下解环运行,以限制同杆多回线路的不平衡电流。

基于环流量的同杆四回输电线路故障选线

为了消除同杆四回线导线间的耦合问题,基于先线间解耦、再相间解耦的顺序,利用矩阵变换的方法提出了一种新的同杆四回线相模变换分析方法。在此基础上结合各单回线故障时的边界条件,对不同回线各种故障情况下各序环流量之间的相位关系进行全面分析。利用不同回线故障时各环流量间的相角差至少相差90°的特点,提出了一种不受系统阻抗影响的基于环流量相角差的同杆四回线故障选线方法。大量的ATP/EMTP仿真验证了该方法的准确性和有效性。

同塔四回不对称参数线路的相模变换

同塔多回线中线路自阻抗的不对称增大了矩阵解耦的难度,参数不对称同塔四回线为电力系统的故障分析带来新的挑战。在对以往同塔多回线相模变换进行大量研究的基础上,根据同塔四回线相模变换的特点,提出了基于线相解耦法的相模变换与基于相线解耦法的相模变换,这两种解耦方式对参数不对称的同塔四回线进行解耦。从变换矩阵的特性探索了这两种相模变换所表现的物理意义,从数学角度分析了相模变换解耦过程的顺序性与可逆性,并且从相模变换的数学方程与物理意义讨论了相模变换的适用性,对相模变换矩阵进行了推广应用。仿真结果表明此方法能够较准确地计算线路的故障电流,并能很好地适用于不对称线路的故障分析。

同杆4回线12序分量法

同杆4回线在节省线路占地的同时,带来了测距和继电保护等方面的困难。文中针对同杆4回线难以解决的线间耦合问题进行了大量研究。使用矩阵变换将耦合的线路进行解耦,形成相互独立的12序分量。详细研究了这12序分量的特点,并给出了线路发生故障时的各序分量图。12序分量法不仅可以成为同杆4回线故障计算的基本方法,还为同杆4回线的测距和保护打下了理论基础。EMTP仿真结果表明了12序分量法的精确性。

一侧同杆四回线与两侧同杆双回线构成的T型输电线路故障测距新方法

通过深入研究同杆四回线与双回线构成的混合输电线路的特点,提出了相应的反序正序网络。在此基础上,综合反序正序电流,再利用故障支路的母线处始端推算到故障点的反序正序电压与从T支节点处推算到故障点的反序正序电压相等的关系得出测距方程,基于方程的解同时进行故障侧判断和测距。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果验证了新方案的正确性及精确性,并且该算法的精度不受故障类型、过渡电阻、系统运行方式和系统阻抗等因素的影响。

基于12序分量的同杆4回线短路故障计算

分别针对同杆4回线的多种单回线故障和跨线故障,将4回线上的12相电压和电流采用分步的矩阵变换消除线间互感和相间互感,得到12序互相独立的序分量。在分析各序电压、电流特点的基础上,建立起相应的序网络,并利用短路故障时的边界条件以及各序网络计算出故障点以及各支路上的各序电压和电流分量,再通过矩阵变换得到短路故障时流过各支路的各相电流及各节点电压。通过比较计算值与ATP仿真值验证了这种计算方法的正确性。

220kV/110kV同塔四回输电线路检修方式及安全防护措施研究

同塔四回输电线路由于具有明显的经济性和社会效益而被广泛使用,但对供电可靠性要求较高,因此选择合理的检修方式显得尤为重要。该文推导不停运线路对停运线路检修的影响机理,当220kV/110kV同塔四回输电线路中220kV I回线路停电检修时,利用ATP-EMTP软件分析计算3种不同停电检修方式下流经作业人员身体的电流大小。结果表明:同时悬挂接地线和个人保安线能够有效降低流经作业人员身体的电流。并分析典型作业位置的危险率和体表场强对220kV/110kV同塔多回输电线路耐张塔带电作业可行性,表明各典型工况下带电作业危险率均满足规程要求,并指出:为满足安全防护的要求,作业人员需至少穿屏蔽效率为43.08dB的屏蔽服。

基于单端电流量的同杆双回线故障定位方法

提出了一种基于同杆双回线单端电流量的故障测距方法。在故障状态下,双回线可以分解成同向网和环流网,其中环流网只与双回线有关,且两端电压为零。根据双回线环流网的特点,只需电流量就可求取环流网中的电压分布。因为双回线环流网中的行波具有两端母线处反射强、故障点反射弱的特点,所以可以根据环流网中行波首次到达测点的时刻为起点,由前行波和反行波电压的最强叠加点所处的时刻和位置进行故障定位。仿真验证表明该方法定位精度高,不受过渡电阻影响。

参数不对称同塔四回输电线的零序四分量法及故障分析

同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵,提高同塔四回输电线路的故障分析精度,需引入新型的相模变换方法。为此,参考已有相模变换的解耦思路,提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变,仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量,从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。

基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距

考虑同杆平行双回线零序互感的影响,针对同杆双回线单回线故障,提出了一种基于故障线双端电气量的故障测距算法。该算法根据同杆平行双回线单回线内部故障的等效序网图,利用相应故障类型在故障支路的电压边界条件导出其测距方程。算法利用了现有分相电流差动保护提供的单回线本端电压和两端电流工频量,原理上与过渡电阻和系统阻抗无关。通过PSCAD/EMTDC软件,仿真计算了不同过渡电阻、系统阻抗和负荷情况下不同故障点发生各种类型故障的测距情况。仿真测距结果表明,该算法应用于同杆平行双回线单回线故障测距时具有很高的精度,并与过渡电阻、系统阻抗和负荷工况无关。

Π模型电容电流补偿的同塔四回线电流差动保护

分析了超高压同塔四回线长距离输电线路分布电容对传统电流差动保护的影响。在此基础上,考虑同塔四回线相间及线间的电磁耦合,建立对应频域及时域下的同塔四回线12序(模)分量Π型等值电路模型,并基于各序(模)量等值电路分别提出频域及时域电容电流补偿方法。对无电容电流补偿,频域相量电容电流补偿及时域电容电流补偿等不同电流差动保护方案动作性能进行对比,结果表明在不同运行条件下采用时域补偿具有更佳的保护性能。

同塔四回输电线路双端故障测距实用算法

基于输电线路的分布式参数模型,提出了一种适用于同塔四回输电线路差动保护装置的故障测距新算法。该算法首先对输电线路参数进行相模变换,选取相互独立的双端同向正序故障分量,依据输电线路双端口理论建立故障测距方程,从而得出精确的故障距离。该算法原理简单,计算量小,避免了一般测距算法需要计算双曲函数、超越方程、牛顿迭代法和搜索法的复杂过程。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法测距精度较高,且不受故障距离、过渡电阻、故障类型和两侧电源功角差的影响,有很强的工程实用价值。

基于环流分量的同塔四回输电线路单回线故障选线新方法

通过分析同塔四回线12序分量特性,提出基于环流分量的故障选线新方法。该方法首先根据不同回线故障时各环流量之间的幅值与相位关系,构造环流差量。通过研究环流分量及环流差量间相位关系在不同回线故障条件下相差180°的变化特征,可实现准确选线的目的。以较普遍的参数不对称同塔四回线输电线路为模型,结合不同回线故障时的边界条件,对各回线故障时序分量间相位关系进行分析。利用不同回线故障时序分量间相位关系不同的特点,提出一种不受负荷电流影响的同塔四回线选线方法。PSCAD/EMTDC仿真验证了上述所提新选线方法的准确性与有效性。

同塔并架多回输电线无线电干扰分析

针对同塔并架多回输电线路的特点 ,讨论了导线相序排列对导线表面场强的影响。并比较四回输电线路三种杆塔的合理选择 ,计算了典型排列方式导体表面场强及同塔并架多回线无线电干扰 ,结果表明各相导线的逆序排列可改善线路两面的干扰状况 。

同杆双回输电线路的固有频率测距算法

提出一种基于行波固有频率的同杆双回线路单端故障测距方法。针对不同的故障类型,通过推导故障点反射系数矩阵,判断模混杂情况,选择恰当的模量,对其进行频谱估计,并提取固有频率主成分。利用故障距离、固有频率和边界条件三者的数学关系求取测距结果。考虑到双回线路不能忽略分布电容对测距结果的影响和该测距算法的特点,采用对频率敏感的频率相关分布参数线路模型,在PSCAD/EMTDC平台上建立仿真系统进行仿真研究。不同故障条件下的仿真结果表明,所提出的方法具有良好的测距精度和适应性。

同塔双回线接地距离保护零序电流补偿系数分析及整定方法改进

比较了4种典型运行方式下双回线零序补偿系数K的大小,分析了目前单、双K值整定方法的特性。分析发现:单K值整定中,当整定阻抗达到一定值时,可能导致保护误动和拒动;双K值整定针对不同段保护采用不同K值,理论上更为合理。现行双K值整定方法中,接地距离保护Ⅰ段采用的K值并非为各种运行方式下的最小K值,在双回线一端母线解列时存在误动风险,对此提出采用一回线检修运行方式下的K值和一端母线解列运行方式下的最小K值的加权平均值作为接地距离Ⅰ段零序补偿系数。仿真结果表明,改进的双K值整定方法性能优于传统单、双K值整定方法,能够兼顾接地距离保护Ⅰ段的可靠性和接地距离保护Ⅱ段的灵敏度。

同塔四回输电线的相模变换

对适用于同塔四回输电线的相模变换方法进行总结分析,考虑更接近于现场实际应用的同塔四回输电线结构,提出利用十二序分量扩展法对网络方程解耦,对故障序网图进行分析,并从数学上对同塔四线相模变换时相似变换矩阵的充分必要条件进行了计算证明。分析更普遍适用的同塔四回输电线模型,对其相模变换方法进行计算分析。在此基础上,对应用于同塔四回线相模变换的几种方法进行比较。结果表明,在四回线线路参数相差不大时,所提出的十二序分量扩展法的计算量小,故障序网图简单,更便于电力系统分析。