基于大容量快速开关限制短路电流措施研究

为有效解决宁夏电网短路电流超标问题,提出一种基于大容量快速开关限制短路电流的方法。该方法以变电站母线分列运行限制短路电流为理论基础,分析了基于大容量快速开关限制短路电流的基本原理,在此基础上进一步深入研究了快速开关提升系统暂态稳定性的根本原因。以宁夏电网中某750 kV变电站330 kV母线发生三相短路故障为算例,分析比较了此方法与传统限制短路电流方法的效果,以及使用该方法后系统的暂态稳定情况。仿真结果表明:基于大容量快速开关的限制短路电流措施不仅能够显著地抑制短路电流,而且能够提升系统暂态稳定性。

解决短路电流超标及抗晃电新技术的应用

介绍了氧化铝厂供电可靠性对生产工艺连续性的影响;通过对某氧化铝厂供电系统的分析,阐明了短路电流过大带来的设备选型困难及短路冲击问题,对"晃电"产生的原因及影响进行了论述,也说明了传统治理短路电流超标及抗晃电的措施,并对其诸多缺陷进行了分析;阐述了一种基于电磁斥力原理的快速断路器及其相关产品;给出了零损耗深度限流装置及母线残压保持装置在解决氧化铝厂短路电流超标及抗晃电方面的应用。

论采用快速断路器可大幅度减少电缆截面

介绍了一种基于电磁斥力原理的快速断路器;通过实例比较了改变短路电流持续时间对电缆选择的重要影响;分析了快速断路器的使用可大幅度减少电缆截面,节约工程造价;提出了电缆截面梯形图的应用;探讨快速断路器在多级开闭所的使用方法。

基于快速开关的抗晃电技术应用

通过实例分析晃电的过程及对化工企业连续生产的危害性,介绍了一种基于电磁斥力原理的快速开关,模拟短路故障时刻,快速开关在20 ms内切除故障或与等效阻抗配合维持母线电压,使继电器、接触器及无低电压穿越功能的变频器等敏感设备不停机。比较了部分抗晃电处理措施,分析了快速开关在电力系统抗晃电领域的新应用。

基于快速真空断路器技术的发电机出口断路器装置

阐述了加装基于快速真空断路器技术的发电机出口专用断路器装置(GVFC),在系统短路故障或发电机自身故障时,可快速有效切除故障,保护发电机安全运行。在提高厂用电的可靠性,简化继电保护,缩短故障恢复时间,提高机组可用率方面效果显著。

363kV快速真空断路器电场计算

高电压等级开关设备的绝缘水平严重影响设备的安全运行和开断能力,因此在研发高电压真空断路器时需要分析其电场分布。以363 k V快速真空断路器设计结构为原型,建立三维有限元电场计算模型,分别计算了额定电压下闭合和开断工况下的电场分布,分析了灭弧室、绝缘子以及主要金具表面的电场大小。结果表明:均压环表面电场最大值为1. 92 MV/m,绝缘子表面最大值为0. 36 MV/m,开距20 mm时灭弧室断口电场最大值为3. 5 MV/m,其他部位电场均处于控制范围内,断路器总体结构设计合理,满足绝缘要求。

合肥开展农电特色服务“五进”百日行活动

本刊讯 日前，安徽省合肥供电公司以“推出特色服务，情暖县域客户”为活动主题，开展了农电特色服务“五进”百日行活动。

基于控制开关一体化技术的电压暂降治理方案

随着我国电力系统自动化的深入,用电设备对电压暂降越发敏感,严重影响了电力系统运行的可靠性,为企业正常生产带来较大损失。然而,在电压暂降的治理上,多是以电力电子技术展开治理,损耗较大、可靠性低。对此,本文基于控制开关一体化,探讨了线路故障快速判断技术、涡流驱动快速开关,并提出了几点电压暂降解决问题的措施。

快速开关型变阻抗节能变压器状态评估方法研究

针对新型快速开关型变阻抗节能变压器与传统变压器的区别,对新型变压器的状态评估方法进行了研究,介绍了快速开关型变阻抗变压器原理和特点,设计了变阻抗变压器的状态监测方案,分别提出了快速开关状态监测方法和变压器状态评估方法,提出了一种基于气体组分比组合的放电故障与过热故障逐层分辨方法,研究结果可为新型变阻抗变压器的状态监测与评估提供借鉴与参考。

一种新型故障限流器选址与配置优化方法

随着电网规模日趋扩大,电网短路水平不断地攀升,安装限流器是一种经济可行的限流措施。首先,提出一种新型故障限流器选址优化与容量规划方法,基于电网节点与支路的分布特性,定义全网短路电流水平与开断裕度向量以及成本与电能损耗向量;然后,通过对所定义向量的赋范空间特性的研究,定义一类有具体物理含义的超空间范数作为各向量的距离度量,导出全网故障限流器配置方案的成本与增益指标,并构建限流器选址与容量配置的目标函数;最后,考虑电网安全运行约束,利用可变染色体长度的遗传算法进行求解,并基于IEEE 14母线标准试验系统进行算例分析,结果证明该方法的有效性与实用性。

具有串并联结构的363 kV真空断路器温升研究

温升是高压真空断路器状态监测时需要重点考虑的技术指标,具有串并联结构的363 kV快速真空断路器对每一个灭弧室单元提出了更高的可靠性要求。为向363 kV快速真空断路器的温升监测提供参考,基于断路器的实际设计尺寸,建立了三维电磁-热耦合模型,引入辐射、对流、接触电阻等多重边界条件,采用有限元法计算得到了整机不同工况下的温度分布。计算结果表明:导电铜排和真空灭弧室触头温度最高,断路器整体在额定电流和短路冲击电流下的最高温度为73. 3℃和93. 3℃,满足温升标准和热稳定性要求。

基于人工智能的故障限流器EMTP建模

电网规模日趋扩大,电网短路水平不断攀升,安装限流器是一种经济可行的限流措施。文中基于大数据手段与行业通用的EMTP电磁暂态仿真方法,提出一种符合实际情况的快速开关型故障限流器电磁暂态仿真建模方法。给定时间步长,对快速开关式故障限流器内部元件的电磁暂态过程进行时域差分离散化,形成适用于EMTP电磁暂态仿真的伴随电路的形式。通过对大量的限流器的试验数据以及电力系统各种限流场景下的运行数据进行大数据特征分析,结合快速开关型故障限流器固有参数与结构特征,形成描述限流器电磁暂态过程的相关特征序列,并利用BP神经网络算法对伴随电路诺顿等值参数的构造函数进行了训练,得到了适用于EMTP电磁暂态仿真方法求解的限流器模型。最后,对典型的快速开关型故障限流器实验数据进行了神经网络训练与算例仿真,结果显示该方法可以很好地模拟快速开关型故障限流器动作过程中的电磁特性。

基于涡流驱动的大容量快速开关的研究

为解决采用传统操动机构的断路器分合闸速度和可靠性较低的问题,提出了一种基于涡流驱动的大容量快速开关。该快速开关使用机电一体化的电子机械替代传统机械式传动机构,并且采用涡流驱动技术、快速检测技术、分合闸无反弹技术和过零分合闸技术,显著提高了开关的快速性和可靠性。通过装置性能测试试验表明:基于涡流驱动大容量快速开关在分合闸速度、开关容量、机械寿命以及抑制短路电流等方面均优于传统的断路器。

零损耗深度限流装置的性能特点及应用分析

介绍了一种基于电磁斥力原理的高速涡流驱动开关,阐述了零损耗深度限流装置的基本原理,分析了零损耗深度限流装置的性能特点:可将高速涡流驱动开关与深度限流电抗器并联,具有动作速度快、限流效果好、自行复归、零损耗、零压降等优点,应用前景好。

基于吸收能量均衡的多柱并联避雷器组电阻片配组方法研究

特高压直流输电工程中,避雷器组在限制过电压过程中要吸收大量的能量,部分位置避雷器组的吸收能量设计容量达到30 MJ,需要大量电阻片组成上百柱并联进行分流,随之出现了部分电阻片老化较快率先损坏导致避雷器组故障的问题。为提升大规模多柱并联避雷器组运行可靠性,提出了基于避雷器组中各电阻片吸收能量均衡的配组算法。首先探讨了ZnO电阻片伏安特性分散性机理及统计规律,提出了配组算法流程,并根据实际避雷器组案例进行模拟计算。结果显示,经过迭代计算配组后的避雷器组在限制过电压过程中吸收能量分布更加均衡,电流分布不均匀系数达到3.5%,吸收能量分布方差小于0.03。

基于静态伏安特性曲线的ZnO电阻片耐受能量计算等效性研究

为了模拟计算ZnO电阻片在避雷器组限制过电压过程中吸收的能量,笔者针对所选取的电阻片进行冲击电流试验;绘制了在不同电流波形下的静态伏安特性曲线,描述了其与电阻片实际伏安特性的关系,并统计了同批次电阻片伏安特性分布规律;通过曲线拟合的方式建立伏安特性方程进行吸收能量的模拟计算。结果显示,在耐受冲击电流的过程中,电流波形波头时间对电阻片吸收能量计算等效性影响最大,波头时间越长,电阻片所表现出的伏安特性越接近试验绘制的静态伏安特性曲线,即通过静态伏安特性曲线进行能量模拟计算等效性越好。

基于机械快速开关的电压暂降分级治理方案

随着现代工业生产自动化的发展,用电设备及生产过程对电压暂降越发敏感,电压暂降严重影响了现代工业园区企业的正常生产并造成重大经济损失。现有的电压暂降治理措施大多基于电力电子技术,治理设备造价高、损耗大、可靠性差、容量受限,且一般仅在局部单点实施,故难以适应电压等级高、用户容量大、用电设备多的现代工业园区电压暂降治理的需求。针对以上问题,在分析现有的电压暂降治理措施的基础上,提出了一种基于机械快速开关的电压暂降分级治理方案。首先,根据现代工业园区涉及的电压等级和各电压等级主要用电设备对电压暂降的耐受能力,将供电系统分为:公用电网级、园区电网级、用户设备级;其次,针对每级供电结构和电压暂降特点,基于机械快速开关设计3套不同的电压暂降制治理装置;再次,在各级次内部署相应的治理装置,并制定相应的控制策略,从而实现对电压暂降的全面经济治理;最后,通过将本方案与传统方案进行技术经济对比,说明本方案技术指标优异、建设和运维成本较低,具有可靠性和实用性。

基于高速涡流开关技术的短路电流限制器及其应用

随着现代电力系统的发展和负荷的增长,系统短路电流不断攀升,限制短路电流水平已经成为电力企业亟须解决的重要课题,研究高效快速的投切限流装置对治理故障短路电流、防止电网事故扩大具有关键的意义。因此,针对现有短路电流限制器的开关速度存在的不足,提出了一种基于高速涡流开关技术的改进型限流装置,装置采用了高速涡流驱动技术、短路电流快速识别技术以及基于快速真空断路器的相控技术,能够在系统发生短路时以极小的时间投运、限值短路电流,能够适用10〜550 kV电压等级,在运行过程中实现了零损耗。目前装置已经在两个油田并网中得到了应用,电网实际运行结果表明,装置能够系统快速识别故障电流,并在5 ms以内开断分闸将短路电流限制到50%以下,证明了装置在工程实际中应用的可行性和有效性。

直流换流站中性母线避雷器组故障仿真研究

直流换流站中性母线避雷器在限制过电压过程中需要吸收大量能量,因此采用大规模多柱并联结构。为了研究中性母线多柱并联避雷器组的故障暂态特性,基于宁东-青岛±660 kV特高压直流输电工程,利用PSCAD程序建立系统仿真模型,计算避雷器组参数并建立多柱并联避雷器组模型,仿真得到不同运行方式下典型故障时中性母线避雷器过电压、电流及吸收能量的波形,分析波形特征。研究避雷器组自身发生击穿故障时的特性以及对系统的影响。仿真结果显示,在发生单极阀顶接地故障时中性母线EM避雷器吸收能量21 MJ,当某一柱伏安特性降低10%时,流过电流及吸收能量远超其他柱,当吸收能量超出其热容量时,电阻片损坏并发生闪络故障,电流集中流过闪络通道,母线电压快速跌落至零。

多柱并联避雷器组熔断式故障退出措施研究

在特高压换流站中,中性母线避雷器组以及转换开关避雷器组中并联柱数多,导致这两处位置的避雷器组故障频发,继而很大概率导致直流系统闭锁。目前的避雷器用脱离器以及压力释放装置等保护措施无法为解决避雷器故障会导致直流系统闭锁的问题,因此提出一种多柱并联避雷器组熔断式故障退出措施。在避雷器单元筒内部每一柱氧化锌电阻上串联一个特性匹配的熔断器,一旦某一柱的电阻片吸收能量过多出现击穿、电流集中灌入时,该柱熔断器在保护系统发出闭锁指令前快速熔断并隔离该故障柱,保证避雷器组剩余部分仍可正常运行。针对MRTB避雷器组展开研究,选取熔丝并设计实验验证熔丝安秒特性。实验结果表明熔丝正常通过避雷器能量耐受试验以及故障熔断试验,在试验电流2. 5 kA下熔断时间为41. 6μs,满足理论要求。