1000kV特高压固定串联补偿装置关键元件工作条件研究

基于长治—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程,利用电磁暂态程序(EMTP),研究了区外和区内故障时,1 000 kV特高压串补关键元件工作条件。研究首次提出:采用金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)-并联间隙组合作为特高压串补的过电压保护措施;区外故障时仅由MOV限制电容器的过电压,间隙不动作;区内故障时,火花间隙及旁路开关可以动作,从而将电容器和MOV旁路;特高压串补过电压保护水平为2.3 pu;长南I线和南荆I线串补MOV的最大能耗水平分别为57 MJ/相和45 MJ/相;采用"电抗器+MOV串电阻"型阻尼回路作为串补电容器的放电阻尼装置,电容器放电回路的自振频率约为300 Hz;短路期间,特高压串补火花间隙和旁路开关最大放电电流为153 kA。

阳城500kV输电工程中串补装置的工作条件

用电磁暂态程序 (EMTP)模拟计算了阳城 5 0 0 k V输电工程串联电容器组的工作条件。结果表明 :线路正常投入串补电容器组 ,若永久性单相接地故障点靠近电容器组时单相自动重合闸 ,则串联电容器组有可能在 0 .35 s内不能得到可靠保护 ;距三堡母线 15 9.16 km以内线路发生三相接地故障时 ,串补电容器组才可在 0 .35 s内得到可靠保护。

基于双端电气量的串补输电线路故障测距算法

装设串补装置的输电线路,由于与串联电容并联的保护元件金属氧化物可变电阻(metal oxide varistor,MOV)的非线性,使得一般线路的故障测距方法不能直接用于串补线路的故障测距。为此,在贝瑞隆(Bergeron)线路模型下推导了利用本端电压和对端电流计算本端电流的公式,并将推导公式运用于故障测距,提出一种串补线路故障测距算法,该算法利用双端电压电流进行测距,采用分布参数时域模型,理论上不依赖串补装置的模型,不受MOV非线性的影响。利用PSCAD和Matlab进行仿真,结果表明,该算法测距精度高,且不受故障类型、故障位置和过渡电阻的影响。

基于行波固有频率的串补线路故障测距方法

串联电容及其非线性保护装置给串联补偿线路的故障测距带来了困难。在考虑串联电容及其保护装置对频率提取及边界条件影响的基础上,研究了基于行波固有频率的串补输电线路故障测距算法。该算法首先利用单端电流频率信息判断故障发生在串联电容前或串联电容后,对于发生在串联电容后的故障,需要考虑串联电容处的折反射对测距算法的影响,然后依据故障距离与固有频率、边界条件间的数学关系进行精确测距。大量仿真结果表明该算法不受故障距离、故障类型和过渡电阻的影响,具有良好的测距精度和适应性。

串补输电线路的精确故障定位算法

在具有串联电容器的输电系统中,由于具有非线性伏安特性的MOV(用于串补的过电压保护)的存在,使得常规的故障定位方法不能适用。文章提出了一种适用于串补输电线路的故障定位算法,计及了故障时串补及其保护装置的状态。算法利用两端不必同步的电压电流数据,分为两个子算法,分别假定故障位于串联电容器之前和串联电容器之后,最后通过比较不同序中的解,求出故障点的位置。仿真计算表明该算法对于不同的接地电阻和不同的故障类型有很高的精度。

贺州变电站串联补偿工程电气二次设计综述

文中介绍了贺州变电站串联补偿工程(简称贺州变串补工程)的建设规模和控制、保护及测量等电气二次系统的设计思路与实现方式。重点阐述了贺州变串补工程设计、设备选型和工程实施中遇到的设备布置、控制保护系统组网结构、保护配置、测量系统的实现、供能方式的选择等关键难点问题及改进方案,以供其它高压串补工程参考。

串联补偿装置中金属氧化物可变电阻的应用

基于阳城到江苏送电工程 ,介绍了金属氧化物可变电阻在串联补偿装置中的应用 ,串补装置的动作过程及 MOV的技术条件 ,并根据华东系统实际情况进行了计算研究。结果表明 ,在目前的系统条件下 ,阳东线及部分的东三线上发生故障时串补装置的间隙不动作。在靠近三堡侧的大部分东三线上发生故障时 ,间隙必须可靠击穿 ,以保护 MOV不至于过热而损坏。现场试验也验证了理论计算结果。

阳城—三堡输电工程中串联补偿电容器组技术条件的研究

山西阳城经山东东明到江苏三堡输电工程中 ,用常规串联电容器组进行补偿 ,来提高现有输电线路的输送能力。笔者研究了以金属氧化物电阻器( MOV)、旁路开关及并联间隙作为串补设备保护装置的相互配合原则和它们的技术条件。

串联电容补偿线路的相差保护特性研究

高压输电线路上靠近串补电容处发生故障时,由于电容的补偿作用,线路两端电流、电压的相位差可能达到180°,远远超出了传统相差保护的整定值,导致保护无法判别故障。为此,作者提出一种改进算法,对故障时的暂态电流信号进行小波变换,获取暂态相位差值作为保护动作的依据,并考虑了金属氧化物变阻器不能导通时串补电容对保护性能的影响。仿真结果表明,改进算法能快速准确地判断故障区域,弥补了传统保护的缺陷,且不受串补电容补偿度、安装地点的影响,对普通线路同样适用。

串补高压输电线路故障位置识别新方法

基于小波分析理论,提出了一种串补高压输电线路相对于串补电容的故障点位置识别方法。通过仿真采集输电线路不同位置故障时的双端故障电流,应用小波分析对故障电流的奇异性进行分析,对比各频段小波分解系数的奇异性变化规律,寻找出一种可以用于识别相对于串补电容位置的故障点特征量。该方法仅利用MOV导通前的一段时间的电流信号,避开了MOV导通后串补电容上电压难以获得的问题。大量PSCAD/EMTDC仿真表明,该方法简单,运行速度快,准确率高,不受电压等级、串补度、故障类型、故障距离、过渡电阻、故障起始时刻等随机因素的影响。

一种基于等离子体的串联补偿电容器间隙技术

针对串联补偿电容器(以下简称"串补")间隙在运行过程中频繁出现误触发的现象,提出一种等离子体串补间隙技术。根据间隙击穿电压分散性大的特点,利用等离子技术大幅度提高间隙距离,避免间隙误触发。为了避免电容分压元件参数变化引起分压系数变化导致间隙误触发的现象,取消了电容分压系统。由于从长电缆耦合进来的干扰会导致间隙控制设备损坏、间隙误触发等问题,利用超级电容、激光供能等措施避免长电缆的使用,降低干扰的影响。通过研究新型的间隙结构,利用重力避免了污秽的产生,从而避免污秽对间隙放电电压的影响。所研制的串补间隙经过三次区内故障、两次区外故障考验均能正确动作。

平果可控串补工程电气二次系统及相关问题介绍

介绍了平果可控串补工程控制、保护及测量等电气二次系统的设计与实现,并阐述了平果串补装置设计、设备和工程实施中出现的相关问题及改进方式,同时阐述了串补装置电容对线路保护、断路器暂态恢复电压和潜供电流的影响及解决方案,以供其它串补工程参考。

用于串补保护的间隙触发装置的研制

间隙触发装置(GTED)在串补工程中有着非常重要的作用,它的设计思路是否合理,性能是否可靠,直接决定着整个系统的稳定性。详细介绍了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的GTED的激光供电取能、状态监视和触发间隙等的原理,并通过大量的间隙触发试验,说明了设计过程中应该重点解决的抗干扰等问题。

串补输电线路故障定位方法研究

串联补偿电容的使用使得线路的阻抗不再均匀,在具有串联补偿电容的输电线路中,由于氧化锌非线性电阻(MOV)的非线性特性,导致常规的故障测距方法不再适用。提出了一种适用于串补输电线路故障定位的改进算法,该算法采用分布参数模型,不考虑故障时串补及其保护装置的状态,利用故障后到MOV导通前线路两端的数据,并用全球定位系统(GPS)对线路两端采样数据进行同步。仿真研究表明,该算法具有较高的精度和较强的适应性。

伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。

一起串补MOV的故障分析

对一起串补MOV设备在运行过程中发生的故障进行了分析。对串补MOV进行外观检查、电气试验,分析了MOV的设计要求,分析了故障录波,开展了故障仿真分析,发现某支MOV在区外故障时发生故障,导致了电容器组对故障MOV放电,MOV过电流保护动作,而GAP拒触发保护动作。针对此次故障提出不可随意更换单支MOV,及早整组更换运行年限久、性能裂化的MOV设备,以提高设备的运行可靠性。

南方电网500kV串补MOV压力释放事件分析

2008年以来,南方电网的500 kV串补站发生过多起金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)压力释放动作。在对这些事件进行统计分析的基础上,针对其中三起典型事件进行了事故原因分析。仿真计算表明,MOV吸收能量远小于其允许通流能力,吸收能量不是事故的原因。故障分析及MOV的解体研究表明,当系统发生短路故障时,MOV阀片在工频暂时过电压下发生沿面闪络,从而导致MOV压力释放动作。

MOV并联单元数变化对串补装置的影响

为保护电容器组,串联补偿(简称"串补")装置一般会配置金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)。串补运行过程中,MOV单元可能损坏,如果在备用单元损坏的基础上,又有MOV单元减少,可能会危害串补的安全稳定运行。本文结合神保串补工程,分析了MOV并联单元减少对串补装置的影响,具体包括以下几个方面:摇摆电流下MOV可靠性;现有MOV电流及能耗保护定值的适用性;串补装置保护水平;MOV容量配置合理性;电容器组放电过程中装置可靠性。本文得出了相应的分析结果,并给出了应对策略。

500kV青河Ⅱ线串补人工单相瞬时接地试验分析

南方电网500kV青河Ⅱ线固定串联补偿装置在人工单相瞬时接地试验中,出现保护动作情况与预期不符、录波信号异常等现象。针对该项试验的异常现象进行了详细的分析,得出了异常现象主要是试验期间串补金属氧化物可变电阻器(MOV)的一个单元发生击穿所致的结论。

一种计及MOV动作特性的串联补偿线路故障位置识别方法

串联补偿设备中的串联电容通常采用金属氧化物变阻器(metal oxide varistor,MOV)作为其主保护。MOV具有典型的非线性特征,故障后其会对串联补偿设备等值阻抗产生较大的影响。而传统基于模型参数的故障位置识别方法均未考虑故障后MOV动作特性对串联补偿设备等值阻抗的影响。根据Goldsworthy大量实验测试结论,提出了一种新的、基于模型参数的串联补偿线路故障位置识别方法。该方法从原理上计及了故障过程中MOV的动作特性对串联补偿线路阻抗的影响;而在实现过程中其又无需知道串联补偿装置的相关参数和具体工作状态,而仅通过采样值的数字运算就能得到准确的故障位置识别结果。与传统算法相比,该方法在整个故障过程中均能得到稳定的判断结果。通过EMTDC/PSCAD和MATLAB软件仿真计算验证了该方法的准确性和有效性。