不同稳态工况对同步调相机单相短路后暂态温升的影响

同步调相机可在系统故障时为特高压直流换流站提供暂态无功支持,以保持系统电压稳定,防止直流换相失败,但调相机的高无功输出也会导致其温升增加,运行能力受限。系统故障前同步调相机的初始工况是影响其暂态温升和运行能力的一个重要因素,为研究系统低电压时调相机暂态温升与初始工况之间的关系,该文将调相机的电磁场、温度场与电网模型耦合,计算调相机不同稳态工况下的定转子损耗和温度分布;以线路单相短路故障引起的系统低电压为例,研究调相机初始工况对暂态温升的影响。在考虑各结构件最大容许温度的条件下,揭示调相机单相短路持续时间随初始工况的变化规律。研究结果为提升调相机在系统低电压下的暂态运行能力提供技术支持。

应对变电站二次直流失电的超高压输电线路相间保护方案

变电站二次直流失电会导致本站继电保护装置等设备失去供电电源而无法动作,本站出线发生故障时需要依靠上级变电站的远后备保护进行切除。针对变电站二次直流失电情况下超高压输电线路发生相间短路故障时保护远后备灵敏度不足的问题,提出了一种应对变电站二次直流失电的超高压输电线路相间保护方案。首先,根据超高压电网相间故障时负序电流的自然分布特性,探讨了反时限负序过流保护的远后备应用可行性和相间距离保护的补充特性,确定了相间故障远后备保护的构成思路。接着,研究了助增系数和负序电流对反时限负序过流保护整定时间定值的影响,讨论了临界助增系数的确定方法和反时限负序过流保护的时间定值整定方法。然后,提出了反时限负序过流保护为主、相间距离保护为辅的应对变电站二次直流失电的超高压输电线路相间保护方案。最后,以IEEE 39节点系统和某实际500 kV电网作为仿真算例,对所提方案的有效性进行验证。

核电站控制棒驱动机构电源系统建模及故障分析

大型核电站控制棒驱动机构的电源系统由两台带飞轮的电动发电机组成,励磁方式包括自并励和相复励。某自并励机型棒电源系统曾发生一机失磁,与之并联的另一机过流保护抢先动作的严重事故。实际核电站中大量棒电源系统采用相复励机型,为了探究此次事故原因并判断棒电源系统中是否存在保护失配的共性风险,有必要对相复励棒电源系统故障特点进行研究。文中从相复励系统的全补偿公式出发,理论分析了机端短路电流变化趋势与相复励系统参数的关系,然后建立了棒电源系统的PSCAD模型。发现机端短路故障的仿真计算与理论分析相吻合,并通过动模机组单机机端短路实验共同验证了仿真模型的正确性。文中仿真分析了棒电源系统单机失磁时的故障特点,提出利用稳态等效电路估算棒电源系统失磁故障时机端电流的大小。结合制造厂家的真机实验验证了估算方法的有效性,同时说明了事故棒电源系统过流与失磁保护失配的原因,为核电棒电源系统保护装置改造奠定了基础。

基于18相风力发电系统容错控制策略研究

针对一种18相风力发电系统的绕组结构特点,对多相风机的故障工况进行了分析,多相电机系统可能出现的故障可以直接看作开路故障,等效为电机的缺相运行。通过分析机侧、网侧能量传输机理,对系统中绕组开路及变流模块故障后的三相不控整流器的输出电流参考值进行重新整定,提出相应的容错控制方法。最后,通过仿真对变流模块故障的电流重分配控制策略及直流短路故障控制策略的有效性进行了验证。

10kV配电线路故障原因与检修技术分析

阐述10kV配电线路故障中的单相接地故障原因,故障检修的措施,包括单相接地、三相短路故障、线路缺相故障应对方案,探讨项目实例中采用智能化设备,避免短路故障。

三相变频空调电网不平衡容错控制技术研究

当三相电网不平衡时,三相电网供电的变频空调容易因网侧电流突变而触发过流保护停机。为了增强三相变频空调在电网不平衡下的容错运行能力,文章探明了三相电网不平衡下的可控裕量与输入输出电压调制比、电网电压不平衡度之间的关系,并提出了不可控区域的退化Boost控制。实验结果表明,采用该控制方案的三相变频空调即便在电网缺一相时仍能输出较高的功率。

一相开路双三相永磁同步电机建模与控制

根据一相开路故障状态下四种不同的中线连接方式以及相应的电流约束条件,采用矢量空间解耦的建模方法,确定了不同的坐标变换阵,建立了一相开路双三相永磁同步电机的数学模型。每一个模型都被分别映射到参与机电能量转换的d-q子空间和与机电能量转换无关的z1-z2-z3子空间中,各模型在d-q子空间的方程具有相同的结构形式和不同的系数矩阵。通过将z1-z2-z3子空间的电流给定值设为零,就可以得到各种连接方式下的定子铜耗最小矢量控制策略。仿真与实验结果表明,电机在各种连接方式下缺相运转正常,从而有效提高了整个系统的容错能力。

断路器型零损耗故障限流装置的研制及试验

装设故障限流装置是解决日益严重的电网短路电流超标问题的有效技术措施之一。基于智能快速断路器技术、短路电流过零点精确相控开断技术研制了一套330 k V开关型零损耗电网故障限流装置。该装置采用模块化设计方法,在正常运行时损耗为零,短路故障发生20 ms内,可将80 k A及以下的短路电流限制在系统断路器安全开断水平。装置成功在330 k V线路上通过了带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证了装置满足安全性、有效性和可靠性的要求。

电力系统单相接地故障对线损影响的研究

提出了一种单相接地故障对线路线损影响的简便分析方法,并就接地故障对线损的影响情况进行了定性分析。

一起相间接地短路故障引起的负荷损失事故分析

分析和研究了一起复杂相间接地短路故障引起的大量负荷瞬间损失事故。根据能量管理系统(energymanagement system,EMS)的事故追忆、功角测量装置(phasor measurement unit,PMU)的波形及故障录波,对事故过程和原因进行了分析。得出负荷损失的主要原因是系统电压在事故过程中瞬间降低,用户侧设备低压、失压保护或脱扣装置动作跳闸所致。采用BPA分析计算软件,对事故进行了模拟仿真,仿真计算结果与实际故障时所采集到电压变化曲线趋势及规律基本一致。最后,对类似事故的防范措施及用户侧低压、失压脱扣装置的管理工作提出了建议。

变压器角接侧两相故障的远后备保护问题

探讨了电力变压器的远后备保护问题 ,特别是当变压器角接侧 (非电源侧 )发生两相故障且变压器保护失去直流电源的情况下变压器的远后备保护问题。通过相量图分析此时变压器高、低压侧故障电流的特点 ,进而提出一种远后备保护方案 。

330kV开关型零损耗故障限流装置的研制及人工短路试验

装设故障限流装置是解决日益严重电网短路电流超标问题的有效技术措施之一,利用智能快速开关技术、短路电流过零点快速预测及精确相控开断技术研制一套330 k V开关型零损耗电网故障限流装置。该装置采用模块化设计方法,使正常运行时损耗为零,且短路故障发生20 ms内,则可将80 k A及以下的短路电流限制在系统断路器的安全开断水平,从而实现任意深度的故障限流;装置成功用在330 k V线路上,通过带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证装置满足安全性、有效性和可靠性的要求,同时结构简单合理,成本低廉且占地面积小。

220kV母线失电故障原因分析及处理

张家营220 kV变电站张召Ⅱ回线路252电流互感器U相起火爆裂引起母线失电,线路两侧保护均正确动作,但召庙侧线路保护重合闸动作,对系统造成极大冲击。分析原因为张家营变电站侧252断路器保护装置未接入远方跳闸回路。对此采取了将备用中间继电器接点扩充为远方跳闸接点的改造措施。在220 kV线路保护中加入远方跳闸回路后,抑制断路器重合至故障点而产生的谐振过电压,完善了继电保护二次系统,保障了电力系统的稳定安全运行。

缺相故障下永磁同步电机电磁径向力动态特性分析

永磁同步电机的电磁振动特性分析是电机振动噪声控制方法研究的重要方面之一,针对三相永磁同步电机的电磁径向力动态特性及其在缺相故障状态下的不同响应特性进行理论与仿真分析,通过推导磁通密度构建永磁同步电机电磁径向力的数学模型,基于Matlab软件建立三相永磁同步电机缺相故障下的电磁径向力动态仿真模型,分析不同负载及缺相故障下永磁同步电机电磁径向力动态特性,分析结果可以为永磁同步电机振动分析与控制以及电机振动噪声控制提供理论参考。

Matlab/Simulink环境下考虑铁损因素的异步电机建模与仿真

针对异步电机实际运行时定子铁损会引起转子电流和转子磁通变化从而使原有电机模型不够精确的问题,推导出在α,β两相静止坐标系下考虑定子铁损影响因素的鼠笼式三相异步电机的动态数学模型,将Matlab/Simulink中的基本模块和S-function相结合,构建了考虑铁损影响的鼠笼式三相异步电动机的仿真模型.仿真结果表明,考虑铁损影响的异步电机模型能更加准确地反映电机实际运行特性.

考虑效率提高的永磁同步电机容错运行控制

为了提高三相永磁同步电机故障容错运行性能,提出了一种考虑降低转矩脉动和效率优化的新型容错运行控制方案。方案在实现非故障相电流的解耦控制后,进一步设计了缺相模式下最小化开关切换次数的SVPWM调制算法。同时,对于永磁同步电机容错稳态运行下的电流参考进行优化求解,补偿了电机反电动势谐波,降低了输出转矩脉动,提高了运行效率。最后,试验结果验证了在新型控制策略作用下,永磁同步电机容错运行效率明显提高。

基于铜耗最小的五相永磁同步电机单相断路故障解耦容错控制

为提高五相永磁同步电机故障状态下的转矩性能,提出了一种基于铜耗最小的解耦容错控制方法。在磁动势不变原理与铜耗最小原则的基础上,求解出故障后电机的容错电流,然后根据所求得的补偿电流,推导出电机缺相后的降维变换矩阵,从而建立故障后五相永磁同步电机的数学模型,实现故障后电机的解耦控制。采用联合仿真的方法来验证所提出的容错控制算法。仿真结果表明,缺相后电机的转矩脉动得到了有效的降低,实现了电机的无扰容错运行。

10kV配电变压器高压侧缺相的仿真与分析

由于城市配网中自落熔丝的广泛使用,电网中配电变压器缺相故障频发,给事故处理和用户用电带来了较多困扰。通过对10 kV配网中△/Y 0-11接线配电变压器10 kV缺相运行时高、低压侧电压的理论分析与仿真,分析其在不同相别缺相运行时的电压特征,总结一个实用表格以便电网调度、检修人员在实际工作中对非全相运行配电变压器进行判别。该研究成果有助于通过配电变压器低压侧测量电压快速判别10 kV电源侧是否存在缺相故障,以此提升配网供电可靠性及保障用户用电设备的安全运行。

电动汽车电机驱动控制系统缺相故障诊断策略

为提高电动汽车电机驱动控制系统在不同电流工况下的故障诊断准确率,文章通过对驱动系统的Matlab缺相仿真分析,提出了一种基于多变量条件的三相动力线缺相故障诊断策略,给出了该方法的软件实现流程,并通过dSPACE实时系统进行了HIL故障注入试验。试验结果表明:该方法在电机启动、运行及电流传感器故障等特殊工况下均能准确地诊断三相动力线缺相故障,有效提高了电动汽车行驶的可靠性及安全性。

110 kV GIS隔离开关缺相故障分析

随着电力技术的发展和城市的土地资源的日益短缺,GIS在新建和老式变电站的建设中的应用日益广泛,它占地面积小,技术性能好,日常维护简单,可靠性高。但由于GIS的导电部分全封闭于GIS管道中,对操作和维修造成了一定的不利影响,例如:开罐检修工艺复杂、安装环境无尘化要求高、GIS气体污染等。GIS设备出现局部故障,需要进行断电维修,常常导致邻近GIS气室停电,造成停电区域扩大;GIS气体回收以及真空注气往往耗时长,增加了停电时间。尤其是GIS本身的密封性,只能由位置驱动机构来判断内部的隔离开关,而不能直接看到,如果在操作中发生故障,很难及时发现,从而导致故障。文中对110 kV GIS隔离开关缺相故障进行分析,从而为GIS设备的正常运行和维护工作积累了一定的经验。