交叉互联高压电缆护层保护器故障对同回路两端护层电流相量差的影响

高压电缆护层保护器故障对同护层回路两端护层电流相量差的影响规律是制定护层接地故障判据的理论基础。为识别护层保护器故障,在器件级别构建了电容和非线性电阻并联的护层保护器故障等效电路,在系统级别构建了三相9段交叉互联电缆在护层保护器正常和故障时的数学物理模型,推导了护层保护器故障阻抗与同护层回路两端直接接地点护层电流相量差的传递函数。以110 kV电缆为仿真案例,结果表明:同回路两端护层电流相量差既可以区分正常和故障状态,又可以区分不同位置护层保护器金属性接地故障;护层电流相量差相角对金属性接地和低阻接地敏感,同回路首端和末端护层保护器发生100Ω接地故障时,护层电流相量差相角偏差范围分别为17.9°~24.9°和33.4°~51.1°;216Ω接地故障时护层电流相量差相角偏差范围分别为9.4°~13.6°和12.4°~17.5°。护层电流相量差受电缆3小段不等长和相电流影响显著,受地阻抗和相电压波动影响不显著。

船舶直流电网短路限流装置的设计与分析

针对现有断路器极限分断能力不能满足船舶直流电网短路保护要求的问题,制订了一种新型的基于固态限流器的船舶直流电力系统区域保护方案,给出了限流器拓扑结构;分析得到了其数学解析模型,并说明了工作的物理过程;推导出限流器的最大电容电压、主回路最大电流与电路各参数之间的关系,提供了限流器各器件选型的理论依据。基于此,研制出了新型小功率直流短路电网限流装置实验样机,并完成了以蓄电池组作为电源的电网突然短路限流实验。实验结果证明了所设计的限流器关键参数计算的正确性,且该限流器动作快速、准确,能有效地抑制短路电流,控制方法简便,具有良好的工程应用前景。

二代高温超导材料的应用技术与发展综述

以钇钡铜氧化合物为代表的第二代高温超导材料具有高临界磁场、高临界温度、高电流密度等本征物理优势.第二代高温超导材料的超导电性自被发现以来,便受到了世界范围内的广泛关注.近年来,随着超导带材制备工艺的逐步成熟和应用技术的不断探索,二代高温超导材料在各行业中的应用正由实验室走向实际应用.结合国内外二代高温超导技术的主要发展趋势,重点介绍了上海交通大学在二代高温超导材料制备以及超导应用领域取得的主要进展.

饱和铁心型超导限流器故障电流快速模式识别

分析了开断直流励磁以及断开速度对该类超导限流器限流效果的影响,指出短路故障电流需要快速识别,设计和制造了三相小样机和相应的基于Labview和NI板卡的实时检测控制系统。提取了短路故障电流的三个重要特征:电流实时幅值、电流变化率、故障时高电流变化率的持续时间,根据特征进行神经网络感知机模式分类,离线在Matlab环境下训练神经网络找出线性分类面,在NI板卡内部的FPGA上实现分类神经元,并综合采用阈值模糊化的方法,对故障进行复合决策,以提高辨识准确性和速度。对阈值法和复合决策法进行的比较实验,表明了该方法的有效性。

超导变电站的研究综述

高温超导电力技术的发展使得建设超导变电站具有了可行性,超导变电站是包含高温超导磁储能系统、高温超导限流器、高温超导电缆和高温超导变压器等超导装置的一种新型变电站。超导变电站的应用将使变电站成为电网中柔性坚强、清洁高效、安全可靠的支撑节点,这将对智能电网的建设有重大的意义。在深入研究高温超导电力技术发展情况的基础上,阐述了超导变电站相比传统变电站的优越性、发展超导变电站的技术基础、超导变电站应用的技术难点,并对超导变电站的发展做出了展望。

35kV超导限流器中超导绕组骨架的设计

介绍了35 kV超导限流器中超导绕组骨架的设计思想。根据超导限流器的技术特点,超导绕组骨架为多层结构,采用每层单独制作,多层叠加的制作方法。超导线采用每层分别缠绕,多层串、并联的绕制方式。计算了从常温降到液氮温度时,超导线的收缩应力以及超导线收缩对骨架产生的应力。校核了限流器处于稳态运行及限流态时,由铁心漏磁引起的电动力。通过上述计算确认了骨架在各种工况下的稳定性。通过低温实验验证了超导骨架在低温下的稳定性。

超导故障限流器在智能电网中的应用

针对智能电网应用超导故障限流器(SFCL)时在输电电路中进行短路电流限制技术的研究,提出了SFCL的工作原理及数学模型,并基于单机对无穷大系统,推导出了在输电线路不同位置发生短路故障时,投入SFCL后的总转移阻抗和发电机的输出功率表达式。从功角特性曲线上分析了SFCL对电力系统暂态稳定性的影响情况,并用改进欧拉法对接入SFCL的电力系统进行了暂态稳定时域仿真研究,揭示了SFCL对系统暂态稳定性的影响规律。

普吉变电站超导电力设备运行分析

云南普吉变电站运行着中国首条实用化的超导电缆和目前世界上容量最大的超导限流器,挂网运行分别已经达8年和4年,积累了丰富的运行数据和经验。超导电缆多年的运行证明,其本体的直流电阻、绝缘等电气参数比较稳定,冷却系统运行基本稳定,各项非电气参数中除个别值与最初设定的有所不同外,其他均按最初的设计值长期运行。超导限流器为开式制冷,系统运行参数和液氮消耗等与设计一致。超导电力设备由于低温冷却系统的存在以及还处于研究示范阶段,故障率略高。检修维护经验证明,冷却系统的可靠性和系统设计的优化是决定超导电力设备可靠性的两个主要方面。本文对这两套超导电力设备的运行、试验和维护等数据进行的统计和分析,为后续超导电力设备的研发和应用提供了较好的借鉴参考意义。

10 kV短路故障电流限制技术在唐山电网的应用

针对电力系统故障电流限制技术在国内外的研究状况,结合该技术在唐山电网的应用,提出了适合于本地实际情况的10 kV故障电流限制器设计方案,详细介绍了其工作原理和整定方案,并对应用效果进行了分析和说明。

将安装于CON EDISON电网的带故障限流功能的高温超导电缆现状和进展

介绍了Hydra超导电缆项目的总体目标、设计准则、现状和进展,重点介绍了25 m原型电缆的结构设计、生产制造及型式试验。

超级安全电网(SSG)技术

利用高温超导材料的基本特性,提出了超级安全技术,解决了现有电网在扩大规模时故障电流超过传统设备极限的问题,并在增加电网容量的同时,增强了系统的可靠性和安全性。

电力系统故障限流超导电缆的阻抗选择

与传统交流电缆相比,高温超导电缆由于具有较低的阻抗,在故障条件下会产生更大的故障电流,为了减小故障电流,就需要增大电缆阻抗值,故提出了一种超导电缆在故障条件下的系统阻抗选择方法。根据超导电缆在电力系统中的运行情况,得到它在故障条件下的阻抗变化。针对超导电缆特性,分析了超导电缆对电力系统保护的影响。最后通过数值模拟仿真证明了提出的超导电缆在故障条件下的系统阻抗选择方法的有效性,选择高温超导电缆的最优阻抗值为0.1Ω。

220kV饱和铁心型超导限流器的局部放电试验

本文中作者对220kV饱和铁心型超导限流器的局部放电试验进行了介绍。介绍了试验方法、过程和结果,并对结果进行了分析。

煤矿电缆短路故障限流控制技术研究

煤矿电缆短路故障是威胁煤矿安全生产的重大电气隐患,其应对策略应着力于从控制其短路故障时的大电流入手,本文从分析电缆短路故障对井工煤矿的危害入手,总结了我国煤矿限流控制技术的发展成果,重点研究了典型故障限流器FCL的作用机理,并对其在煤矿电缆短路故障中的实效性进行了研究。

超导电缆在风电并网领域应用的可行性研究

为研究超导电缆应用于风力发电并网的可行性,该文在PSCAD/EMTDC电力系统分析软件上搭建大型永磁直驱风力发电场、35 kV的铋(Bi)系高温超导电缆(BSCCO)以及饱和铁芯型高温超导限流器模型。通过在风电场中设置不同位置的短路故障,对有无低电压穿越能力的风力发电场与超导电缆组成的系统进行仿真,进而得出暂态工况下超导电缆的失超特性。通过分析超导电缆在暂态工况结束后能否满足风电场要求,即立即或较快时间内向电网满功率输送风电,来判定超导电缆是否适用于风力发电并网。研究结果表明超导电缆应用于风力发电并网领域具有一定的优越性和可行性。

一种过流保护电路在高压本安电源中的应用

高压本安电源在煤矿电缆故障诊断中起着至关重要的作用,传统的本安电源限流电路在使用中存在着缺陷;介绍了一种用于高压本安电源的新型过流保护电路,详细分析该电路的工作原理,并与传统方法进行了详细比较,通过试验验证本电路的保护功能优于传统方式,且该电路简单可靠,调试方便,为高压本安电源的设计提供了条件。

超导电力技术即将带来电力工业的革命

人们认为，超导体在电力方面出现大规模应用的时间距离我们还非常遥远．然而，随着最近几年来实用高温超导材料的研制取得重大的进展，高温超导电力技术的应用已经成为现实，预期将在２０１０ 年左右出现大规模的应用，并将带来电力工业的革命．因此，下一个１０ 年将是国际超导技术竞争最关键的１０ 年．我国的经济发展很快，电能需求量增加十分迅速，对电能质量的要求也越来越高．常规电力技术已经无法满足我国电力发展的需要，超导电力技术是实现我国电力发展目标的必由之路．文章有代表性地介绍了超导电缆、超导限流器、超导磁储能系统、超导变压器和超导旋转电机等的基本工作原理及研究发展历史，并着重介绍高温超导电力应用研究的现状、应用前景、经济可行性及基本物理问题．

高温超导限流电缆研究现状与发展趋势综述

高温超导限流电缆是一种新型超导电缆,充分利用了第二代高温超导体的优势,在电力系统正常和故障状态时分别表现低阻抗载流和高阻抗限流特性。高温超导限流电缆集成了超导电缆与超导限流器两种超导电力装备的功能。对于超导电缆和超导限流器,分别都有相关研究综述,而对于高温超导限流电缆缺乏系统性综述研究。从高温超导限流电缆的原理与结构出发,综述国内外有关高温超导限流电缆的研究现状,针对面临的技术问题进行分析。总结出高温超导限流电缆动态电流分布、载流限流瞬态变化过程、高温超导限流电缆接入到电力系统的新拓扑结构等关键技术和基础科学问题,获得了高温超导限流电缆未来的发展方向和趋势。

超高压电网故障电流限制器晶闸管触发导通试验分析

华东电网500 kV故障电流限制器示范工程为世界首次运用,说明了故障电流限制器控制保护系统的基本功能,介绍了华东电力试验研究院承担的部分系统调试工作,包括二次分系统调试的部分内容及调试技术,着重分析了阀组低压触发试验及整组动作时间测量,可为今后类似的工程借鉴参考。