750kV及特高压输电线路抑制潜供电弧的方法

为使单相自动重合闸在750kV及特高压输电线路瞬时性故障后可靠重合，必须限制潜供电流和恢复电压。基于一个750kV双端电源供电系统模型，对2种熄灭潜供电弧的方法——使用快速接地开关和并联电抗器中性点接小电抗，采用ATP仿真软件进行了潜供电流及恢复电压的计算，分析比较了2种方法的优缺点。依据仿真数据得出，并联电抗器中性点接小电抗的方法降低潜供电流及恢复电压的效果优于前者。同时针对特高压线路采用单相自动重合闸的优势，提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围，从而达到抑制谐振过电压、加速潜供电流熄灭，成功实现单相重合闸的目的。     

特高压同塔双回输电线路的潜供电流

特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定。因此,有必要研究特高压输电线路的潜供电流。本文首先归纳总结了潜供电流的各种数学计算方法及其优缺点,并指出目前特高压输电线路潜供电流研究中的不足是缺乏仿真和实测数据以及没有考虑电弧模型。接着针对我国在建的淮南—上海1000kV特高压交流同塔双回输电工程,采用PSCAD/EMTDC软件建立了其详细的仿真模型,包含系统模型、线路模型以及电弧模型。最后利用所建模型,对该工程潜供电流进行了仿真研究,计算了单点故障、两点故障和不同线路负载率下的潜供电流及其持续时间。研究结果表明,该工程潜供电流不会影响单相自动重合闸的成功重合。     

1000KV特高压输电线路潜供电弧试验研究

潜供电弧的自灭时间决定单相重合闸的重合时间和成功率,潜供电弧自灭特性的研究是保证单相重合成功的关键技术.特高压输电线路潜供电弧试验室模拟试验是行之有效的研究方法,根据特高压回路设计可能的潜供电流和恢复电压值,采用试验室单相等价回路进行了相应风速、电压梯度、潜供电流值的无补偿、正常补偿和过补偿情况下的102组(共计2013次)潜供电弧模拟试验,深入研究了特高压输电线路潜供电弧自灭特性,其结果为确定断路器单相重合闸时间整定值的设计规范提供了科学依据.     

快速接地开关在同杆双回输电线路中的应用

同杆双回线路的耦合使潜供电弧不易自熄 ,影响了单相自动重合闸的应用。解决办法是采用快速接地开关 (HSGS)熄灭潜供电弧。利用EMTP仿真计算某实际线路的结果表明 :采用HSGS后 ,大大减小了潜供电流和恢复电压 ,可有效熄灭潜供电弧 ,提高单相自动重合闸的成功率。     

1 000 kV同塔双回输电线路潜供电流研究

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。     

快速接地开关对交流特高压同塔双回输电线路潜供电弧的限制

以浙北—上海交流特高压同塔双回输电线路为例,计算了线路发生单相接地故障及双回同名故障后的潜供电流和恢复电压,分析了快速接地开关(high speed grounding switch,HSGS)对潜供电弧的限制效果,研究了HSGS的接地电阻对潜供电弧限制效果的影响。仿真结果表明:HSGS可以快速熄灭交流特高压同塔双回线路的潜供电弧,保证单相自动重合闸的成功率。     

基于注入功率在线补偿抑制半波长输电线路潜供电弧的仿真研究

半波长输电线路潜供电弧问题非常突出,如该电弧不能及时熄灭,可能引发单相自动重合闸失败,针对此问题,基于半波长输电线路结构的特殊性,提出了一种注入功率在线补偿的潜供电弧抑制方法,建立了半波长线路和注入功率的电路仿真模型来研究该方法的有效性。结果表明,基于注入功率补偿的潜供电弧抑制方法可以有效地减小半波长线路沿线潜供电流和恢复电压的幅值,从而有效缩短潜供电弧的燃弧时间,提高半波长输电线路中单相自动重合闸的成功率。该抑制技术实用化尚待进一步研究。     

快速接地开关熄灭同杆双回输电线路潜供电弧的研究

由于同杆双回线间较强的耦合作用,造成潜供电弧不易自熄,影响了单相自动重合闸的成功率,必须采取措施熄灭潜供电弧.在分析了各种熄弧措施的特点后,提出采用快速接地开关(HSGS)熄灭同杆双回线的潜供电弧.利用相模变换的方法和EMTP计算了采用HSGS后线路的潜供电流和恢复电压,结果表明HSGS用于同杆双回输电线路可显著减小故障相上的恢复电压和潜供电流,使潜供电弧可靠熄灭.     

特高压串补输电线路熄灭潜供电弧的方法

单相自动重合闸的成功合闸与潜供电弧的快速熄灭关系密切。在特高压串补输电线路发生单相接地故障时,为加快熄灭潜供电弧,提出采用一定数值的电阻短接故障相电容的方法。详细地阐述了潜供电流的频率特性,并给出直流分量的大小及衰减的快慢与故障时刻、弧道电阻的关系。最后以实际工程为例进行仿真计算。结果表明,该方法对潜供电弧的熄灭是实用和有效的。     

特高压快速接地开关的研制

特高压输电线路上,潜供电弧对线路产生的影响不容忽视,潜供电弧的顺利熄灭是实现单相自动重合闸的必要条件.稳态下潜供电流和恢复电压幅值是潜供电弧熄灭的两个决定性因素.快速接地开关作为重要的电器设备,越来越多的应用于电力系统中.快速接地开关除了在系统发生故障时接地外,还能快速关合潜供电流和降低恢复电压.本文根据750kV系统潜供电弧的特点和熄弧要求,研制了一种快速接地开关,着重对触头系统进行了研究,计算了触头压力、触头电动力及断口开距的大小,给出了快速接地开关整体设计思路和结构图.     

基于ATP-EMTP的特高压交流输电线路潜供电流仿真分析

特高压输电线路路径长,潜供电弧难以熄灭,如果单相自动重合闸失败,将影响系统的安全和稳定,因此有必要对潜供电流进行研究。以1 000 kV特高压输电线路南阳-荆门段为研究对象,建立仿真研究模型,采用ATP-EMTP计算了线路长度、故障点位置、弧道电阻对潜供电流方法的影响,比较了快速接地开关和并联电抗器中性点加小电抗这2种抑制潜供电流方法在有并联电抗器的超高压和特高压输电线路中的应用效果。     

Decreasing the influence of arc feed currents and transient recovery voltages in single-phase conditions in EHV lines

One of the most efficient ways to solve the problem of reactive power compensation connected with restriction of unacceptable levels of voltage on extrahigh voltage (EHV) power-transmission lines is installation of additional shunting reactors (SR) in the EHV networks. Moreover, installation of shunting reactors leads to the occurrence of resonance overvoltages under single-phase operation conditions of power transmission (for example within the one-phase automatic reclosing time), as well as to the occurrence of deenergized current phase of the arc feed in the arc channel, which prevents fast deionization of another channel and increasing transient recovery voltage. In this paper, measures for decreasing the influence of arc feed currents and transient recovery voltages in single-phase conditions of EHV lines are considered.     

EHV输电线路上潜供电弧的分布参数计算模型探讨

330kV及以上电压等级的EHV输电线路发生单相接地故障时,故障相断路器跳开后,故障点处的弧光不能自灭,数十安的自由电弧电流让断路器重合闸无法顺利完成,严重影响了供电的可靠性和安全性。EHV输电线路的输送距离较远,潜供电弧的两个重要参数：潜供电流和恢复电压,在故障相线路上都具有一定的分布特性,所以应用分布参数计算模型对自由电弧进行探讨。先从较为简便的线路单元的等值电路出发,推导出潜供电流和恢复电压的数学模型。然后,探讨并建立了带有并联电抗器和串联补偿站的超高压输电线路的潜供电流和恢复电压的数学模型。最后分析所建立的分布式数学模型的物理意义。     

超高压串联补偿输电线路的潜供电流和恢复电压

同无串补超高压输电线路相比,串补线路的潜供电流和恢复电压含有低频分量,文章通过对一５００ｋＶ输电系统进行简化等值电路的分析,以及用ＥＭＴＰ进行仿真计算,阐述了超高压输电线路恢复电压的拍频特性及串补线路潜供电流和恢复电压低频特性的产生机理,分析了弧道电阻对串补线路潜供民流的自熄和单相重合闸成功率的影响。     

A review of single phase adaptive autoreclosingschemes for EHV transmissionlines

Statistics shows that transients produced by lightning or momentary links with external objects, have produced more than 80% of faults in overhead lines. Reclosing of circuit breaker (CB) after a pre-defined dead time is very common however reclosing onto permanent faults may damage the power system stability and aggravate severe damage to the system. Thus, adaptive single-phase auto-reclosing (ASPAR) based on investigating existing electrical signals has fascinated engineers and researchers. An ASPAR blocks CB reclosing onto permanent faults and allows reclosing permission once secondary arc is quenched. To address the subject, there have been many ASPARs techniques proposed based on the features trapped in a faulty phase. This paper presents a critical survey of adaptive auto-reclosing schemes that have hitherto been applied to EHV transmission lines.     

基于二次电弧的电力网单相接地故障性质甄别

为了避免单相故障时自动重合闸装置重合于永久性故障,针对超高压输电线路,首先对单相接地故障时的物理过程进行了分析,紧接着分析了瞬时性故障与永久性故障情况下相电压的特点,然后,从原理上揭示了在二次电弧燃烧阶段两种故障情况下电压信号能量时间分布明显不同.在此基础上提出了利用小波包能谱值来甄别单相故障性质的方法,对采集到的故障...     

带并联电抗器的超/特高压输电线路单相自适应重合闸故障性质识别判据

针对带并联电抗器的超/特高压输电线路,提出了通过检测断开相端电压自由分量实现的单相自适应重合闸故障性质识别判据。当自由分量频率可精确计算时,该判据可直接应用于超/特高压输电线路中,且具有较高的灵敏度。若自由分量频率计算误差不超过10%,则该判据应用于超高压输电线路与自由分量频率低于45Hz的特高压输电线路中时可快速准确地判断故障性质。采用频率计算误差补偿算法后,该判据适用于所有的超/特高压输电线路,且灵敏度高,判断速度快。该判据的性能受自由分量频率估算误差的影响。大量仿真实验验证了所得出结论的正确性。     

特高压输电线路潜供电流影响因素的研究

为了研究潜供电弧的熄弧时间,提高单相自动重合闸的成功率,对影响潜供电弧的参数进行了理论分析,并利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了输电线路发生单相接地故障后,模拟电弧发展的模型,并以晋东南-南阳-荆门1 000kV特高压交流试验示范工程为例,分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素,其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据,对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。     

超高压串联补偿输电线路潜供电流仿真

相比于无串补的超高压输电线路,串联补偿超高压输电线路的潜供电流中含有低频率振荡分量。由于这些频率的存在,使得潜供电流的过零次数减少,不利于潜供电弧的自熄。建立了一个750kV超高压输电线路串补模型,并在Matlab中进行仿真分析。仿真结果表明,当线路发生单相接地故障,在线路保护启动断路器跳闸时,同时合闸故障相的旁路断路器,以旁路对应的串补电容,将会有效降低潜供电流,有利于提高单相重合闸的成功率。