直流接地故障监测装置的设计

针对目前直流故障监测装置存在的主要问题,研制了功能更加完善、操作方式更加友好的监测装置,它适用于发电厂、变电站等工业直流系统的接地故障。该装置采用直流漏电流的检测方法,以单总线网络作为整个监测系统的网络结构,配以自行设计的磁调制原理直流传感器构成了符合现场直流系统监测要求的在线监测装置,该装置具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。阐述了该装置的总体硬件构成情况并分别对关键技术作了详细说明。该装置已用于电厂,运行良好。     

电力系统直流电源支路接地指示装置

论述了现有的直流系统接地故障检测方法及其不足之处,介绍了一种新的直流支路接地故障指示装置.该装置采用磁调制技术,检测直流支路的差电流,来判断该直流支路是否有接地故障,且通过判断差电流的方向可以确定直流支路的接地极性.其对直流系统无任何不良影响,不受直流系统分布电容的影响,能准确判断故障所在直流支路,易于安装,抗干扰性强.     

电力系统直流电源支路接地指示装置

论述了现有的直流系统接地故障检测方法及其不足之处,介绍了一种新的直流支路接地故障指示装置。该装置采用磁调制技术,检测直流支路的差电流,来判断该直流支路是否有接地故障,且通过判断差电流的方向可以确定直流支路的接地极性。其对直流系统无任何不良影响,不受直流系统分布电容的影响,能准确判断故障所在直流支路,易于安装,抗干扰性强。     

高压直流电流测量装置的应用现状与研究进展

高压直流电流测量装置为高压直流输电系统的线路控制和保护提供输入信号。随着我国直流输电系统电压等级的不断升高,系统中的直流电流的测量已成为一个新课题。文章首先综述了已在国内外直流输电工程中运行的高压直流电流测量装置的结构和工作原理,指出各自存在的问题。然后介绍了我国在高压直流电流测量技术领域的研究进展,主要涵盖零磁通直流电流互感器、有源式直流电流互感器、全光纤式直流电流互感器、基于巨磁电阻效应的直流电流互感器和基于光纤光栅器件的直流电流互感器,希望能为未来高压直流电流测量装置的设计、实施与运行维护提供有益的参考。     

变电站直流接地巡检的选线校核机制研究

变电站直流接地巡检装置选线时,会受巡检装置互感器零漂、互感器剩磁、互感器稳定性等因素影响而发生误选或漏选,影响故障排查。在推导平衡电桥法和不平衡电桥法计算接地电阻的基础上,分析接地故障误选、漏选的原因及两种电桥法的局限性。根据故障前后电流电压的状态量、接地电阻的计算量及三者的电气联系进行故障特征辨识,提出基于逻辑事件驱动的自动巡检模式来辨识零漂支路和接地支路,并采用归谬法对接地电阻计算过程进行校核。该巡检模式及校核方法经现场实际数据验证正确、实用,不仅能提高直流查找效率,还为直流系统的状态检修提供了有效信息。     

基于改进电桥法的直流系统接地故障检测方法

直流系统的稳定性影响着发电厂和变电站的安全运行,介绍了几种传统的直流系统接地故障检测方法,并分析了每种方法的优缺点。针对传统直流系统接地故障检测方法的不足,提出了一种基于改进电桥法的故障检测方法,通过两次投切检测电阻来检测电桥上的不平衡电流和支路漏电流,计算得出接地电阻并快速找出故障支路,通过对比分析发现改进电桥法的测量准确性更高。     

电流互感器多点接地故障在线监测技术研究

针对电流互感器二次侧多点接地对继电保护装置安全运行的影响,根据保护接地电缆电流变化特征提出了1种在线监测电流互感器多点接地故障的方法;通过建立电流互感器二次侧多点接地电路模型,计算了接地特征参数;研制了电流互感器多点接地故障在线监测装置,实际应用效果表明,该装置能够实时监测TA二次侧多点接地故障,解决电流互感器多点接地故障监控问题     

直流偏磁下电流互感器测量特性分析

电流互感器作为电力系统的基本测量单元,其性能对电能计量的准确性有重要影响.随着非线性负荷和绿色能源的大量接入,供电线路电流中出现的直流分量可能严重影响电流互感器的测量准确性,甚至会造成电流互感器铁芯饱和.因此,十分必要对直流偏磁下电流互感器的测量准确性进行评估.文章基于对电流互感器电磁物理特性的分析,建立了存在直流偏磁下表征电流互感器测量特性的解析模型,推导出了电流互感器测量准确性与安匝数、铁芯尺寸、铁芯材料、二次负荷等参数之间的关系式,并对所建模型进行仿真验证得到的结果,对直流偏磁下电流互感器的测量特性进行了讨论.     

小波理论在直流系统接地故障检测中的应用

分析了低频信号注入法,并且针对其缺陷提出了基于小波变换的检测方案。即当接地故障发生后,向直流系统正负母线注入低频正弦电压信号,利用套在各支路的电流互感器检测出支路中的低频电流信号,通过小波变换算法从中提取出与注入信号同频的正弦电流信号。计算出该电流信号中的阻性分量即可求得该支路的接地电阻值,从而可以判断出故障支路。该文讲述了将小波分析应用于直流系统接地故障检测的基本过程和主要结果,并通过大量的数值仿真和实际的实验研究验证了基于小波变换的直流系统接地检测方法的可行性。     

直流配电网中计量设备的计量特性研究

针对直流配电网计量设备缺乏权威检测方法和检测标准的问题,分析分压器式直流电压互感器、光电式直流电压互感器、零磁通式直流电流互感器、有源光电式直流电流互感器及全光纤直流电流互感器基本原理及计量特性,提出中低压直流配电网计量设备典型配置方案,为不同应用场景下直流传感器选型方案的确定提供帮助。     

平衡电阻法监测直流系统绝缘

对现有的直流系统绝缘监测方法特别是综合判据法进行分析，指出该方法的不足之处。提出一种新的直流系统绝缘监测方法——平衡电阻法。在理论上论证了通过该方法监测直流系统绝缘时既能降低对系统电压的影响，又可以提高绝缘电阻的测量精度，并在此基础上给出了用平衡电阻法监测直流系统绝缘的基本原理与步骤。基于该原理的样机在现场运行效果良好。     

快速有效测量大型变压器绕组直流电阻的方法

介绍了变压器绕组直流电阻测量目的,分析了传统的测量方法及其存在的缺点,给出了缩短测量变压器绕组直流电阻时间的原理,重点介绍了变压器绕组直流电阻快速测量的方法,即采取增大电阻、减小电感、高压充电低压测量及利用新型快速测试仪等均可快速有效地测量出变压器绕组的直流电阻,并给出了对测量结果进行判定的相关标准与依据.     

各向异性非线性直流电场数值算法研究

油纸复合绝缘中的直流电场与交流电场在数值算法上有很大不同,其中油浸纸的层叠结构使其电导率呈各向异性。本文应用Ｇａｌｅｒｋｉｎ法建立了各向异性直流电场的有限元模型,通过一个算例验证了模型的正确性;针对材料的非线性特征,给出了合理的收敛判据和松驰因子;最后应用所建模型计算了一种典型的换流变压器绕组端部绝缘中的直流电场的分布,并与线性各向同性、非线性各向同性电场的计算结果进行了比较,所得结论与已有的试验结论一致。     

换流变压器出线装置的绝缘结构分析

换流变压器直流出线装置的可靠性是换流变压器研制的关键问题之一,长期以来直流出线装置依靠进口,优化出合理的直流出线装置绝缘结构对进一步促进换流变压器设备制造全面国产化具有重要的意义.笔者总结了换流变压器的运行特点,研究了直流出线装置的绝缘结构,并进行了直流出线装置绝缘结构的电场计算.换流变压器的运行特点为短路阻抗大、直流...     

交流电网主动防御直流偏磁体系

为了有效预防直流偏磁危害,提出交流电网主动防御直流偏磁体系,包括交流电网现阶段直流偏磁风险评估、治理以及电网扩建阶段的风险评估、优化。提出了基于等效绕组直流电流的变压器偏磁情况评价方法。以湖北电网为例,通过调整交流电网运行方式后,湖北电网各变电站的绕组等效直流电流均降为10 A以下,杨家湾站绕组等效直流电流下降62.4%,安福寺站绕组等效直流电流下降53.2%。运用遗传算法的交叉、变异模块,对湖北电网的直流偏磁措施进行优化布点,优化布点后系统绕组等效直流电流下降50.95%。运用人工蜂群优化算法,对新建变电站站址进行优化计算,使得新建变电站直流偏磁风险最小,对直流偏磁最严重的朝阳变电站站址进行重新规划后,朝阳站绕组等效直流电流下降了71.3%。     

直流电机电枢绕组绝缘的在线检测方法

本文分析了直流电机电枢绕组绝缘劣化直至一点接地时接地电压的变化规律,给出了电枢绕组绝缘的在线检测方法。     

直流叠加冲击电压试验回路保护电阻参数选择与外形优化

在最大900 kV直流叠加1800 kV操作或2400 kV雷电冲击电压的试验中,需要设计特殊的电阻元件保护直流电压发生器免受冲击电压的损坏。本文通过仿真计算,对直流叠加冲击电压试验回路中保护电阻的阻值进行了选取,同时基于试验时发生的外绝缘闪络,对电阻丝绕法与电极外形进行了优化,结果表明:保护电阻阻值选择500 kΩ,可满足保护直流电压发生器的要求;保护电阻外绝缘长度选择10 m,电阻丝绕法采用双线对绕,高压端电极配置环径2700 mm、罩深500 mm、管径250 mm的均压环,可明显改善电阻上电压分布和电场分布,满足不发生外绝缘闪络的要求。     

±1100 kV直流纯SF_6气体绝缘穿墙套管关键技术研究

±1100 k V直流纯SF_6气体绝缘穿墙套管(以下简称±1100 k V直流穿墙套管)为目前世界电压等级最高的直流设备,也是直流输电系统中的关键设备。依托昌吉至古泉±1100 k V特高压直流输电工程,以±1100 k V直流穿墙套管为研究对象,建立了套管的三维物理模型,从直流绝缘材料、电场强度、机械强度及温度场等方面进行优化设计,并制造了±1100 k V直流穿墙套管样机。该样机顺利通过了全套型式试验验证,其各项性能指标均满足工程要求。通过该套管的研制,掌握了特高压直流SF_6气体穿墙套管的关键技术,并可以推广应用到其他电压等级产品中。     

新型无轴承无刷直流电动机的结构设计与有限元分析

在传统无刷直流电动机中引入磁悬浮技术,构成二自由度无轴承无刷直流电动机,从而实现无刷直流电动机的更高转速运行.设计试验样机,提出一种新型的绕组结构.根据磁悬浮力产生机理推导出一个周期内的绕组导通规律,并应用Ansoft/Maxwell软件对样机进行有限元分析.通过对仿真结果的分析,证明了所推导的绕组导通规律的正确性及新型无轴承无刷直流电动机设计的可行性,并实现了对新型无轴承无刷直流电动机的结构设计.     

基于差流检测法的分布式直流接地巡检系统

绝缘监察装置是变电站和发电厂用直流操作电源必备的检测装置。对传统的绝缘监测的方法的原理进行了分析,并指出其存在的问题。在此基础上,对差流检测法的基本原理进行分析,其采用对正负母线绝缘检测电阻的定时切换,形成不平衡桥,可检测出正负母线对地绝缘电阻;与直流漏电传感器相结合,可实现直流馈出支路绝缘故障的极性和阻值检测。介绍了以此为基础的分布式直流接地巡检系统的工作原理,该系统能准确定位绝缘电阻下降或接地分支,既可监测输出直流支路任意极性绝缘下降或接地故障,也可监测直流支路正极、负极绝缘同时下降的情况。该系统组态灵活,尤其适合监测范围大,分支回路多的直流电源系统。