一种贯通式同相供电系统及原理分析

针对电气化铁路电分相引起的负序和列车供电不连续等问题,提出一种基于变电所同相供电和分区所地面自动过分相的虚拟贯通式同相供电系统,同时提出核心单元功能需求和相应的控制原理。该系统既可解决负序等电能质量问题,又可在接触网分段条件下实现列车通过中性区时连续供电,提升牵引网供电能力和供电品质。仿真结果验证了该虚拟贯通式同相供电系统的有效性。

GIS同频同相耐压试验方案——以郑州机场110 kV航空变电站为例

【目的】通过研究制定可行的耐压试验方案,在保证郑州机场二期(T2航站楼、GTC、信息中心、飞行区等)正常运行的前提下,确保三期扩建工程北货运区及飞行区配套工程按时完工。【方法】郑州机场110 kV航空变电站GIS同频同相耐压试验全程可分为三个阶段:第一阶段由试验单位采用常规串联谐振耐压方式对3#主变间隔出线侧的隔离开关断口进行交流耐压试验;第二阶段由试验单位采用常规串联谐振耐压方式对3#主变间隔断路器的断口进行交流耐压试验;第三阶由试验单位采用同频同相耐压方式对扩建的3#主变间隔(母刀下端头至电缆仓)A、B、C三相进行整体对地和相间的交流耐压试验。【结果】本次同频同相耐压试验已按既定方案开展并顺利完成,开创了全国民航系统和河南电力系统同类耐压试验的“双首例”,为今后同等级高压设备的扩建或检修开展不停电试验积累了宝贵经验。【结论】本次同频同相耐压试验所采用的试验方案,有效避免了常规停电耐压试验带来的操作复杂、断电损失等不利影响,能够在GIS高压设备双母线带电工况下完成既定的试验目标。

多回同相多根并联高压电力电缆电流分布及金属护套环流计算

为研究多回同相多根并联电力电缆线路环流及电流分布,建模并结合实际线路进行了计算。首先建立了等值电路计算模型,推导了多回同相多根并联电缆线路环流及电流分布计算方程并编制求解程序。然后对实际设计的某24根电缆同沟布置的多回同相双根并联电缆线路护套环流及同相并联电缆电流分布进行了计算、优化。结果显示:同相并联的两根电缆线路并未对该相负荷电流进行均分,其上通过的电流大小不相等;2种不同线路布置方式中,有一种的电缆电流分布不均匀程度及护套环流相对另一种均得到了明显改善;以较好方式布置的220kV线路一、二的相序为BCA/ABC时,其同相并联电缆线路电流分布不均匀程度、护套环流均最小。

1000kV同塔双回输电线路潜供电流研究(英文)

分析总结了1000kV同塔双回线路的特点及潜供电弧与单相重合闸时间的关系。利用电磁暂态程序,计算分析了线路长度、运行方式、高抗中性点小电抗阻值及输送潮流等因素对上述线路单相重合闸过程中潜供电流的影响。研究结果表明:对于有高抗补偿的线路,当采用1s左右的重合闸时间时,单相重合闸过程中的潜供电流值应控制在35A以内;特高压同塔双回线双回与单回运行时,导线耦合作用的不同加大了高抗中性点小电抗合适阻值的选择难度;当同塔双回系统具有线路长、输送潮流大等特点时,潜供电弧可能难以自熄灭。目前,工程中常采用导线逆相序换位方式。但该方式无法完全消除回路间的耦合,因而无法从根本上解决上述问题。

输电线路不换位引起的不对称问题及其改进方法

当前短距离(通常输电距离在100 km以内)同杆并架输电线路面临的最大问题是由于不换位引起的三相参数不对称问题,进而导致三相电流不对称。以某实际220 kV环网系统作为算例,采用三相潮流计算和电磁暂态计算进行了三相不平衡现象模拟,验证了三相电流注入潮流计算方法在不平衡分析中的有效性。对不换位输电环网三相不平衡现象进行分析,提出采用逆相序反向换位方法可以改善三相参数不对称问题。

500kV同塔四回输电线路最优相序布置

同塔4回线路的相序布置方式理论上有1 296种(64),为从众多相序中选择最优相序,以500 kV同塔4回线路为例,采用穷举法分析了所有相序布置方式下的电磁环境、自然功率及线路不平衡度等电气特性。结果表明相序布置对线路的电气特性有一定影响,线路的工频磁场、无线电干扰和可闻噪声均不是决定线路最优相序布置的关键因素。综合考虑线路电磁环境、自然功率和线路不平衡度等因素,利用排序法得出了线路的最优相序布置,500 kV同塔4回线路d、e型塔的最优相序布置为1616型、1462型。推荐同塔4回线路的4种典型排列方式,其计算方法与结果可供实际工程参考。

同塔多回输电线路相导线布置形式研究

明确了同塔多回输电线路地面工频电场、自然功率和线路阻抗等参数的工程计算方法,针对规划的330 kV同塔四回输电线路,重点研究了同塔多回输电线路相导线布置形式与地面工频电场、自然功率和线路阻抗的关系,通过计算、分析对同塔多回输电线路的相导线布置形式进行合理选择,对同塔多回输电线路的设计与建设具有一定的指导意义。

变频转工频问题的研讨

对目前变频转工频的方法进行了讨论,介绍了延时转换的思路与方法。

江西220kV同塔双回不换位线路不平衡度研究

针对江西省浔湖Ⅰ-Ⅱ双回线路存在严重的三相电流不平衡问题,提出采用电容器补偿措施减小三相电流不平衡度。由于对称分量法对不换位的输电线路误差较大,利用模分量法推导出三相不平衡度表达式;并根据GB/T 15543—2008《电能质量三相电压不平衡》中电网正常运行时负序不平衡度不超过2%的要求,理论计算补偿电容的大小。以江西220 k V浔湖双回线路为例,利用电磁暂态程序ATP/EMTP建立电容器补偿的同塔双回输电线路模型。理论与仿真结果表明:采取合理配置补偿电容可以减小线路三相不平衡度。

500kV同塔四回路生态环境影响分析

分析了500 kV同塔4回路传输线的电磁场及其对生态环境的影响。首先分析了传统的等效电荷法及其缺点,在此基础上构建了500 kV同塔4回路传输线电磁场的二维有限元模型,利用该模型可准确分析500 kV同塔4回路传输线周围的电磁场强度。针对2种常见的同塔4回路塔型(垂直塔和水平塔),分别选取4种相序排列加以分析。分析结果表明,500 kV同塔4回路全相序逆排列能明显降低其电磁场对生态环境的影响,分析结果为传输线路的规划和设计提供了参考。

一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法

基于输电线路三相不平衡及感应电压干扰在短时间不变的前提,提出了一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法。该方法采用单相电源多变换接入的方式对不对称线路进行分相解耦测量,通过建立数学模型、数据拟合和矩阵变换,从而获得单回或两回线路的序阻抗及各序之间的耦合阻抗。该方法克服了高感应电压及三相不平衡对线路参数测试的影响,具有简单、精确、稳定等特点,测试结果表明了本文方法的有效性。

山东电网部分500kV线路不平衡电流偏大的原因分析及改善措施

针对山东电网部分500 kV线路的局部电流不平衡现象,通过仿真模拟了系统运行中的大(上午10:00)、小(凌晨3:00)潮流方式下的电流不平衡现象,并与电网运行中实测积累的大量不平衡电流数据进行比较,找出500 kV系统局部产生不平衡电流的原因是线路参数不平衡,即淄川-益都-潍坊同塔双回线路全线不换位及多条不平衡线路构成的2个环网,使个别线路在一定条件下产生了严重的不平衡电流。为改善该不平衡现象,对22种同塔双回线路的导线排列方式进行模拟计算分析,得出优化的导线排列组合方式。模拟计算结果表明,通过在变电站出线处合理调整同塔双回线路的导线排列方式,可有效改善山东500kV系统的局部电流不平衡现象。

发电机组同期并列问题研究

简要介绍了发电厂准同期系统及非同期并列的危害,并分析了在同期系统中如何进行同期系统待并侧电压的选择、同期系统电压核相及导前时间的整定。

同杆并架输电线路跨线故障识别元件

通过对线路发生单纯性故障与跨线故障情况下的正、负序故障分量阻抗关系和正、负序故障分量电流幅值关系的分析,提出了一种判别电力系统发生跨线故障的判别元件。单纯性故障时,正负序阻抗角相等、正负序阻抗幅值相等、正序故障分量电流幅值不小于负序电流幅值;而当发生跨线故障时,以上关系不再成立,由此便可以得到系统发生跨线故障的判据。该判别元件原理简单,动作灵敏度高,EMTP仿真和现场录波数据验证了该判别原理的准确性。

一种基于PSCAD/EMTDC的同塔四回输电线路三相不平衡最优相序筛选方法

同塔双回输电线路采用逆相序排列方式可以很好地解决三相电流不平衡的问题,而同塔四回输电线路的三相不平衡问题要复杂得多,不能简单地采用逆相序排列方式。为此,首先分析了同塔四回输电线路三相不平衡产生的原因,然后利用PSCAD/EMTDC软件对同塔四回输电线路不同的相序排列方式进行了仿真研究;搭建了基于Multiple-Run模块的同塔四回输电线路最优相序筛选模型,给出了相应的程序流程图,通过该模型可以计算不同目标函数下的最优相序。最后以广东揭阳电网某220 kV和500 kV同塔四回输电线路三相电流不平衡问题为例,利用提出的模型和方法,推荐了最优相序改造方案;该方案已被采纳实施,取得了较好的效果。

局部耦合双回输电线路故障分析计算方法

受耦合部分线路间互感的影响,现有的针对完全同塔的故障分析方法不再适用。为此,针对局部耦合双回输电线路的故障分析展开研究。根据局部耦合同塔双回输电线路的结构和特点,利用相分量法和端口网络理论建立局部耦合双回输电线路各区段方程,结合故障边界条件方程,实现了一种针对局部耦合双回输电线路的故障计算方法。最后,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP构建局部耦合同塔双回输电线路模型并进行仿真验证,结果表明所提方法计算误差小,且不受过渡电阻和故障类型的影响。

110kV同塔双回交流输电线路工频电磁场分布规律研究

对110kV同塔双回交流输电线路不同排列方式下的工频电磁场分布规律进行了研究,得出了逆相序排列(ABCC′B′A′)是环境最优的线路排列方式。对实际线路进行现场监测,通过对监测数据的分析,验证了与理论计算数据变化趋势的符合性。

同杆并架线路对湖南电网安全稳定的影响研究

对湖南电网运行的220 k V和500 k V同杆并架线路,分别建立异名相故障双回线同跳的仿真模型,进行故障后的潮流分析和暂态稳定分析,重点研究同杆并架线路双回同跳对电网安全稳定的影响。

复杂输电网络感应电压与感应电流的计算方法

为准确计算复杂输电网络中各线路的最大感应电压和感应电流,对复杂输电网络开展了建模,并研究了其感应电压和感应电流的数值求解算法。首先建立了一套三相电路网络数学模型,并通过联立方程组对其进行了求解;然后提出了遍历线路停运工况组合的循环算法,并对算法进行了优化;最后通过2个实际工程案例对模型和算法进行了验证。结果表明:数值求解算法的计算结果与EMTP仿真结果近乎一致,与实测数据也比较接近,控制相(C相)的电磁感应电压、静电感应电流、静电感应电压误差均<5%,而电磁感应电流的误差约为13%,验证了模型和解法的正确性;不同停运工况下线路感应电压和感应电流可能相差10倍以上,为确保设备安全,工程中有必要计算出最大的感应量;优化后的算法在计算量减小12倍的情况下,计算结果偏差仅为1%,满足工程需求。所提出的计算方法对接地开关的选型和线路的安全运行具有良好的工程参考价值。

不接地系统同名相两点接地故障工频特征及选线

针对不接地系统偶发两出线相继接地故障处理难题,利用故障前后工频电气量信息,提出了一种适应于不接地系统同名相两点接地故障的选线方法。通过建立不接地系统同名相两点接地故障复合序网,推导出母线零序电压、接地点故障电流、各出线零序电流和无功功率等工频电气量随两个接地点过渡电阻的变化规律。在此基础上,分析了原有选线方法的适应性问题,并提出了基于两阶段无功功率方向的选线方法。最后,通过仿真验证了同名相两点接地故障特征与所提方法的可行性。