电容型隔直装置对电网设备及线路保护的影响分析

特高压直流输电单极运行时会造成换流站附近的变压器产生直流偏磁,对变压器的正常运行造成很大影响。结合四川溪洛渡—浙江金华±800 k V特高压直流输电工程,分析了溪浙特高压直流输电系统单极运行时产生的直流偏磁对浙江电网的影响,并对变压器中性点加装电容型直流偏磁抑制装置后对浙江电网、设备以及线路保护的影响进行了研究。     

变压器中性点加装电抗及隔直装置接线设计

随着电网结构的不断加强和直流输电的快速发展,部分变电站需同时装设中性点电抗和隔直装置。目前关于同时加装中性点电抗和隔直装置的变压器中性点回路的接线存在争议,各设计院在实际工程中的接线各不相同,综合考虑运行灵活性、检修方便性、技术经济性对中性点加装电抗器及隔直装置主接线设计进行了分析,分别针对电阻型直流抑制装置和电容型直流抑制装置提出了推荐的主接线方案,对保障变电站在设备检修情况下的安全稳定运行具有一定的参考价值。     

柔性直流输电技术在江北电网中的应用研究

柔性直流输电技术是一种以电压源换流器技术为基础开发的新型高压输电技术,在改善交直流相互影响和提高电网稳定性方面具有显著作用。文中针对重庆江北电网中存在的下网负荷分布不均、金山变电站失电风险以及220 kV侧短路电流裕度小等问题,分析了柔性直流输电的技术特点及在城市配电网中的工程应用,结合重庆江北电网运行问题,提出了交、直流两种方案解决220 kV电网中金山变电站500 kV失电后产生的过载问题,并提出了应用柔性直流输电技术解决110 kV电网中220 kV变电站负载不均衡的问题,为其他工程应用柔性直流输电技术提供指导。     

贵广Ⅱ回直流对安顺电网变压器的影响及其抑制措施

通过分析贵广Ⅱ回直流输电工程的运行方式以及变压器直流偏磁的影响,并根据相关测试方案,得出贵广Ⅱ回直流输电系统对安顺电网交流系统影响较大的变电站变压器的直流电流,合理分析直流偏磁对安顺电网变压器的影响,最后提出相关的抑制措施,对安顺电网变压器的安全运行提供一定指导意义。     

天山—中州特高压直流输电工程投运后河南电网主变直流偏磁分析及抑制

±800 kV天山—中州(简称天中)特高压直流输电工程投运后,直流系统一旦出现单极大地或不对称运行方式,很大的入地电流就会对河南电网产生不利影响。为此,结合河南电网实际运行情况,建立了河南电网直流偏磁分析模型,分析了主变直流偏磁分布特性,并结合现场实测,制定了河南电网直流偏磁分级防护治理方案,研制了带可靠返回系统的电容型直流抑制装置并挂网运行。研究结果表明:直流偏磁电流的大小主要受地表电位分布的影响,同时还受变电站间距离及出线数量的影响,需特别关注站间距离远、出线数量少的变电站直流偏磁问题;应对直流偏磁超标的变电站进行治理,同时对受直流偏磁影响显著的变电站加强直流偏磁监测;所研制的带可靠返回系统的电容型直流抑制装置,实现了控制系统断电时旁路保护的可靠动作,有效地治理了220 kV明河变电站直流偏磁超标的问题,确保了河南电网的安全可靠运行。这些研究结果有效地解决了天中特高压直流输电工程投运对河南电网主变直流偏磁的影响。     

多直流外送电网直流偏磁影响及治理研究

针对宁夏地区已投运和即将投运的直流输电工程产生的直流偏磁风险,进行了宁夏电网直流偏磁研究。通过综合分析宁夏地区2020年电网结构及土壤结构,建立了直流偏磁仿真模型。根据银川东-山东、灵州-绍兴、上海庙-临沂3个直流输电工程不同运行状况,对宁夏电网220 kV以上厂站进行直流偏磁仿真分析。仿真结果表明,在直流输电工程单极大地情况下,有多个变电站/电厂的主变压器存在直流偏磁风险,尤其在2个工程单极大地运行情况下直流偏磁更为严重。结合灵绍特高压直流工程调试,对采用该模型当年电网结构的仿真结果进行实测验证,采用电容型隔直装置对部分变电站进行了直流偏磁治理工作,取得了良好的效果。     

变压器隔直装置应用及问题分析

越来越多的直流输电线路投入运行,电网呈现交直流共存的现象。但直流输电在双极不平衡及单段运行的方式下,对临近的交流变压器造成较大的影响。详细介绍了宾金直流系统对我厂主变造成的影响,以及安装隔直装置后达到的效果。     

含多馈入直流输电的交流系统谐振特性

针对由6回高压直流输电及特高压直流输电组成的超大规模多馈入直流输电系统共同接入的电网--华东电网,首先分析了12脉动换流器向电网注入谐波的工作机理以及电网谐振发生的原因。采用PSASP程序对上海电网所有500 kV及部分220 kV变电站进行谐振扫描,扫描类型包括正常运行及可能导致电网谐振的故障工况。结果表明：正常运行时,一些变电站存在低次频率的串联及并联谐振频率;而在故障工况下,某些变电站的谐振特性将发生很大改变,将新增针对第8次、11次及13次的并联谐振频率,因此可能与交流系统第7次背景谐波以及12脉动换流器的第11次及13次特征谐波产生谐波放大甚至谐振,从而产生谐振过电压及过电流。最后提出了抑制谐振的措施。     

±800kV直流接地极对交流电网的影响范围

±800kV特高压直流输电单极-大地回路方式运行时强大的入地电流将对接地极周边环境及交流电网造成很大影响。针对随着四川大规模交直流电网的建设,交流变电站和直流输电接地极选址的矛盾日益突出的问题,根据±500kV直流输电工程的运行经验,结合具体极址资料和假定交流电网模型,采用经典镜像法和数值积分法分析计算了接地极对周边交流电网的影响范围。计算结果表明:流入交流系统的电流值,不仅与变电站间的地理位置及直线距离有关,同时与交流电力系统的网络接线及其参数等因素有关;±800kV直流接地极当其额定工作电流为4000A时,在选址时应至少对其周边20km范围内进行影响评估,作为新建换流站或≥110kV电压等级交流变电站,最好在距离接地极60km以外选择。     

直流单极运行对500kV交流变压器的影响

随着高压直流输电技术的发展和西电东送规模的扩大,将会有越来越多的高压直流输电线路和换流站投入运行.当高压直流单极运行时,其大地回路直流电流会影响500 kV交流变压器的运行,例如:变压器噪音明显增大,出现过热现象,甚至引起变压器损坏.惠州电网目前有1个换流站,2个500 kV变电站,直流单极运行时会对该2个变电站的变压...     

隔直装置安装位置对电网主变压器直流偏磁电流分布影响研究

针对城市电网直流偏磁主变压器中性点安装隔直装置后,导致周围其他主变压器中性点直流增加出现直流偏磁这一现象,提出研究隔直装置安装位置对城市电网主变压器直流偏磁电流分布的影响。考虑地铁回流系统结构、换乘站综合接地系统连接特征以及地铁和城市电网空间、电气连接关系,基于CDEGS仿真软件建立西南某城市电网及地铁网络耦合模型。在此基础上,仿真分析了不同类型变电站安装隔直装置后,电网变电站主变压器直流偏磁电流幅值变化特征。分析结果表明,为地铁主变电所供电的220 kV变电站安装隔直装置后,与其直连的变电站主变压器直流偏磁电流总量减少超过15%,能够显著抑制直流偏磁电流,为城市电网变电站隔直装置安装位置确定提供理论依据。     

德宝直流输电对750 kV宝鸡主变压器运行影响研究

通过计算和现场实测,得到了750 kV宝鸡变电站和处于宝鸡换流站周围100 km内的330 kV、110 kV变电站内的变压器中性点直流电流,并分析了对变压器的运行影响,提出了今后还需开展的重点工作,为今后西北电网的直流输电对交流变电站变压器的影响提供了数据。     

城市地区主变直流偏磁研究与处理

主变直流偏磁会降低主变运行的稳定性及寿命。通过对一起实际案例分析研究,结合大量实际测量数据,明确了地铁杂散电流是城市电网主变压器直流偏磁的主要原因之一。研究采用一种新型电容隔直装置,并在实际投运过程中提出隔直装置标准接入和不停电接入两种方式,实际运行效果良好,可解决城市地区主变直流偏磁的问题。     

变电站直流系统验收关键点分析

指出直流系统是变电站一个重要的组成部分,变电站投入运行后,直流系统将不间断地为运行设备提供电源,不能停电。主要介绍了变电站投运前,直流系统需要着重验收的几个关键点,为变电站投产后直流系统的稳定运行提供保障。     

并联直流接地极抑制上海区域直流偏磁的方法研究

在对直流偏磁产生原因及安装于变压器中性点的直流抑制装置进行简述的基础上,考虑上海区域多直流落点和多接地极的特点,提出了用并联直流接地极去抑制上海区域直流偏磁的方法。根据设计单位资料,对并联用特高压奉贤接地极、华新换流站接地极以及南桥接地极建立了电极模型并获取了各500 kV变电站等效电阻。根据上海区域地质结构和土壤电阻率实测数据,建立了由浅沉积层、深沉积层、基岩层以及地幔至地心层组成的4层水平分层土壤模型。以近景年上海区域电网主要拓扑结构,对直流接地极单独运行、并联运行进行了地表电位和变压器中性点电流计算分析。其中地表电位计算分为上海区域地表电位和各变电站地表电位,而变压器中性点电流计算分有无接入小电阻两种工况。计算结果表明,在并联运行方式中,各变电站的地表电位和直流电流都得到了有效控制。     

两起变压器电容隔直装置缺陷问题分析

直流电流通过变压器中性点进入绕组时,将会引发变压器直流偏磁现象,从而造成变压器无功损耗及噪声增大等问题。近年来,宁夏电网在直流偏磁较严重区域的变压器安装电容隔直装置来避免上述问题的发生,但该装置在运行中出现“带病运行”的现象,为避免此类现象的再次发生,针对两起变压器电容隔直装置缺陷原因调查分析,通过现场设备检查、理论计算及实验室验证,结合装置自身的结构,查找出缺陷原因,并提出该类缺陷杜绝的措施。分析结果对提升变压器电容隔直装置安全可靠运行具有重大意义。     

抑制变压器地磁感应电流的电容隔直装置安装位置优化

磁暴在电网中引起的地磁感应电流(GIC)导致变压器直流偏磁,对电力系统产生不利影响。在中性点安装电容隔直装置是治理变压器直流偏磁的常用方法,但由于GIC在电网中的流通路径复杂,在某个变压器安装隔直装置时,如不经充分考虑,往往会引起相邻变压器直流偏磁更加严重,因此文中研究电容隔直装置的安装位置优化问题。考虑自耦变压器接线和电网拓扑结构,引入变压器有效GIC来描述地磁暴对变压器的影响,分析了隔直装置的安装对变压器有效GIC分布造成的变化,提出了优化方法,在保证所有变压器的有效GIC小于允许限值的条件下,以隔直装置的安装数量最少作为优化的目标,并应用遗传算法求解。以甘肃主电网为例,构建包含47个变电站、101个节点的GIC等效模型,根据约束条件与优化目标,计算了隔直装置安装的数量和位置,并与未经优化的治理方案进行比较,验证了所提方法的可行性和优越性。     

一种考虑接地极选址及受端电网结构的偏磁电流减小方法

基于受端电网的结构和接地极的位置对直流偏磁电流的影响,分别分析了交流电网各变电站不同联结方式下,换流站和相邻交流变电站在典型连接结构下的直流偏磁电流（DCBC）水平。分析了影响换流变压器和交流变压器DCBC值的因素,阐述了接地极选址及受端电网结构对变压器DCBC值的影响机理。考虑到受端电网结构和接地极的位置选择,提出了一种降低换流变压器和交流变压器的DCBC的方法。可从系统运行方式选择,接地极位置选择,电网结构规划设计等方面分析抑制DCBC的措施,建议在规划和设计阶段对换流变压器及交流变压器进行偏磁电流的防治。     

哈密电网变压器直流偏磁实测分析

为了研究±800 kV哈密—郑州直流（调度命名“天—中”直流）对哈密地区变压器直流偏磁的影响,首先通过仿真论证了偏磁的存在,其次重点通过实测哈密地区变压器中性点的直流电流分布情况,分析哈密—郑州直流投运对哈密地区变压器直流偏磁的影响,并提出了治理措施进行实测验证。测量结果显示,哈密—郑州直流的投运对哈密地区变压器直流偏磁的影响较大,经过采取变压器偏磁抑制措施,取得了改善变压器中性点直流电流分布的效果,具有较好的推广和应用价值。