基于ATP的超高压变电站二次设备防雷保护的仿真

雷区某500 kV变电站发生的2次雷击事故分析出:第1次是雷电流入侵远动控制屏的二次回路,造成线路开关屏跳闸事故;第2次雷击事故造成后台监控系统异常.判断是该变电站二次系统等电位接地方式有问题,二次装置两端存在电位差,使二次装置损坏.变电站二次设备有浮点接地、一点接地和多点接地3种方式.分析了串联一点接地和并联一点接地,并联一点接地目前在变电站二次设备中广泛采用.在ATP图形预处理程序中建立并联一点接地仿真模型,采用Slope-Ramp)模拟通过避雷器泄漏到变电站地网中的雷电流进行了仿真.研究得出,在变电站二次设备中采用高、低频混合信号接地系统,真正做到二次设备之间等电位连接是避免事故的关键.     

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性研究

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性主要考虑雷击的影响。通过CDEGS建立接地网的计算模型。基于矩量法和傅立叶变换方法,分析变电站接地网和移动基站接地网不同连接方式,两接地网不同间距时,雷电在二次电缆屏蔽层上产生的影响;分析共建时不同土壤电阻率,不同连接方式对地电位升和地表电位分布的影响。研究结果表明,两个接地网采用不连接、最大间距、土壤电阻率低的电连接方式时二次电缆的骚扰电压最小,观测点地电位升最小和地表电位分布均匀。因此共建时两接地网应采用此电连接方式．同时变电站和移动基站之间应设立安全区。     

分布式等电位接地网与变电站主接地网连接方式

变电站中二次设备集中区域如主控室、保护小室内均安装有等电位接地网,等电位接地网与主接地网的连接对二次设备安全有重要意义,目前相关规范的要求在关键点上往往论述的比较含混。因此从等电位接地网的作用入手,通过数值计算,分析了在工频和雷击故障下,分布式的等电位接地网与主接地网连接方式对二次电缆电压、电流的影响,并综合考虑了二次等电位接地网的主要功能,提出了等电位接地网与主接地网的连接方式和限流措施。研究表明:每个等电位接地网采用单点与主接地网连接的方式,相比每个等电位接地网多点与主接地网连接的方式,能够有效降低二次电缆上承受的电压;增设排流线可以显著降低二次电缆承载的电压,降低电缆屏蔽层内流过的电流;采用全站等电位接地网与主接地网仅一点接地的做法虽然可以使二次接地网等电位,但会导致等电位接地网远端与主接地网之间产生较大电位差,造成设备绝缘击穿、接触电位差过大等问题。     

变电站装配式钢结构建筑的防雷接地系统探讨

将变电站装配式钢结构建筑防雷接地系统分为建筑物直击雷接地、室内电气设备接地、室内二次等电位接地。利用CDEGS软件对变电站主控室(装配式钢结构建筑物)防雷接地系统进行了建模和仿真计算,分析了防雷接地系统内不同接地相互关系,并提出了避免不同接地互连的措施。     

青藏铁路110kV输变电工程五道梁和沱沱河变电站的接地系统设计

为青藏铁路供电的110kV沱沱河和五道梁变电站地处高寒永冻地区,如何在高寒永冻地区进行接地系统设计对变电站的建设十分重要。通过测试二次电缆和二次设备的绝缘耐受特性,提出可将地电位升高提高到5kV。采用电磁场数值计算方法对分层土壤中接地系统的电气参数进行计算, 分析比较了各种可行的高寒冻土地区接地系统的设计方案, 讨论了深垂直接地极的布置规律、水平地网的埋设深度、接地系统的均压优化布置对接地系统接地电阻、接触电压和跨步电压的影响。最终得出了坨坨河和五道梁两变电站的接地系统设计方案,并总结归纳了高寒冻土地区变电站接地系统的设计规律。     

变电站二次系统等电位接地网敷设方式研究综述

近年来,随着智能化变电站的兴建,大量使用了基于数字电路原理工作的设备,这对二次系统抗干扰的能力提出了更高的要求,合理的二次系统等电位接地方式显得尤为重要。首先,对二次系统等电位接地网的敷设方式研究现状进行了归纳总结,涵盖了等电位接地网总体敷设原则、室内外接地铜排敷设常见问题、等电位接地网和主接地网连接方式3个部分核心内容。最后分析了目前研究存在的问题和未来的研究方向。     

变电站接地短路对附近电位分布影响的计算

用有限元法计算了某220kV变电站接地短路时可能引起的附近电力调度大楼地网散流和地电位分布。结果表明变电站接地短路时的散流会对变电站地网及其附近地区的地电位分布产生一定影响,在设计变电站和建筑物内设备接地连接时应考虑由此产生的地电位升高和地电位差。     

1 000 kV特高压变电站接地系统的设计

特高压系统的电压等级高、容量大,接地短路电流将相当大,为确保电力系统的安全、可靠运行,对接地系统的要求将更加严格。结合晋东南特高压变电站短路电流分流系数变化曲线,提出了变电站接地电阻的设计取值方法。采用电磁场数值计算方法对分层土壤中接地系统的电气参数进行计算。分析表明,晋东南变电站采用水平地网可以将地电位升控制在5 000 V以内,但接触电压较大,超过了安全限值,探讨了应用深垂直接地极降低接触电压的效果,以及水平接地网的均压优化布置对接地系统接地电阻、接触电压和跨步电压的影响。最后给出了1 000 kV晋东南特高压变电站接地系统的设计方案以及二次电缆屏蔽层的接地方式。     

就地化IED在开关场无防护安装的接地及抗干扰方法

针对就地化智能电子设备(IED)在开关场无防护安装时面临的接地及抗干扰问题,介绍了传统变电站二次等电位地网的设计及IED的接地方法。分析了就地化IED在开关场无防护安装时需要面对的复杂电磁兼容环境和需要解决的具体问题,提出了分布式开关场二次等电位地网的设计思路。详细阐述了就地化IED及其外部线缆在开关场无防护安装时的接地方法、就地化IED增强抗干扰能力的设计方法。厂内试验结果验证了所提方法的可行性。     

新型材料在变电站接地系统中的应用

分析了变电站接地网系统的几种类型和接地材料,分别从导电性能、热稳定性、耐腐性和接地体连接方式等方面对比了接地材料的优缺点,并以2008年投产的阳曲220 kV变电站为例对比了不同的接地方案,得出镀铜钢为主地网的接地系统即符合全寿命周期的理念,也符合两型一化的要求,与铜地网相比,降低了工程造价,应用前景广泛。     

现代防雷技术在变电站通信机房的应用

利用传统的避雷针方式防雷,对于通信站中的弱电设备(微电子设备)来说,防护的效果较差,需要探索新的、更稳妥的防雷方法.笔者根据实践经验,总结出对于雷电的弱电防护应从电源线的防护、信号线的防护、等电位连接、防静电处理及配置良好的接地系统5个方面入手;并结合电力系统变电站通信机房的实际情况,阐述了各个方面具体的应对措施.     

变电站二次设备的接地施工方法及改进

介绍了二次设备及电缆的不同接地种类和接地要求,结合在变电站施工中执行的电力系统反事故措施,重点分析了变电站在不同电磁耦合方式下二次电缆的抗干扰接地措施,指出了二次电缆屏蔽层通过专用接地铜排两点接地的施工方法,以及防止大地网电流烧毁二次电缆,屏蔽层一端在开关场经接地电阻接地的改进方法.     

变电站接地网上两点间电位差的特性

随着变电站的智能化发展,大量二次设备分布式布置于高压一次设备附近。这些二次设备的外壳就地与接地网连接。当故障电流注入接地网导致地电位升时,在接地网上两点之间存在电位差。对于2个由二次电缆连接的二次设备,该电位差可以在二次电缆端口感应共模和差模骚扰电压,严重时影响到二次系统的正常稳定运行。针对某220 kV变电站接地网,计算分析了地电位差随地网尺寸和网格大小、土壤电阻率、故障电流注入点位置、观测点位置的变化规律。研究成果对于指导的接地网设计、地电位差对二次设备的影响评估评估有参考价值。     

穗东换流站二次设备接地方式的改进研究

分析了换流站二次设备接地的相关要求,认为保证二次设备良好接地,除了需尽量减小接地电阻外,还需设置专用的等电位接地网降低二次设备两接地点之间的电位差,并将电缆屏蔽层两端接在等电位接地网来有效抑制电磁干扰及其引起的过电压侵入二次设备。结合穗东换流站二次设备接地的实际情况,提出相关整改建议,给出全站等电位接地网联系图。     

变电站地电位升测试系统的研发及其应用

为研究变电站接地短路或雷击故障造成的地电位升高及对二次设备造成的电磁骚扰,需要对变电站瞬态地电位升和二次设备电缆端口骚扰电压进行测量。根据变电站的测量环境与需求,设计和开发了一套具有高分压比、宽频带,适用于变电站现场复杂电磁环境的变电站地电位升测试系统。测试系统的硬件包括电磁屏蔽箱、独立电源模块、信号采集系统和光纤通信模块。基于Labview开发了测试系统和上位机的数据交互软件,实现了骚扰电压的自动测量和存储。经过专业机构性能检测表明,测试系统的电磁兼容性和测量功能均满足变电站现场使用要求,并在某220 k V变电站现场试验中获得了浪涌电压作用下接地网地电位升和电缆端口骚扰电压波形,证明了测试系统的有效性。     

普光气田220kV变电站35kV系统接地设计

对具有四川电网内＂两个第一＂的普光气田220kV变电站的35kV配网接地方式进行了研究及总结。该站为四川电网内第一个主变压器35kV线圈采用三角形接线的变电站,为此两台主变压器共节省设备投资约360万元。该站为四川电网内第一个35kV中性点经中电阻接地、单相接地故障直接跳闸的配网系统,对今后类似工程的设计将起到较好的借鉴作用。     

二次系统等电位接地网的敷设

介绍了万安电厂二次等电位接地铜排网的设计安装方案,对提高电子设备抗干扰能力,改善控制电缆屏蔽环流电磁干扰进行了分析,提出了对二次屏柜的电子设备接地、二次电缆屏蔽层接地、等电位接地网接地点设置、以及等电位铜排网的敷设等方面应注意的问题.     

Electrical Power System Design Features of a Modern Large Polyethylene Plant

A modern large polyethylene plant requires a sophisticated electrical power supply to meet the requirements of a continuous process industry. The principal features of such an electrical power system are summarized. The power system was designed to achieve project objectives which stressed safety of operation, ease of maintenance, and high reliability. Some of the modern design features discussed are dual 230-kV power supply lines; low-profile 230-kV bus work; personnel safety grounding of main substation to reduce step and touch potential to safe levels; transfer trip signals to utilize the utility company's switching equipment; extensive protective devices to detect and initiate switching equipment action for power equipment malfunctions or power system faults; vacuum switched under-load tap changers on main power transformers; vacuum breakers for 13.8-kV switching equipment; climate-controlled elevated substation buildings to permit bottom entrance and exit with all power and control cables; nonmetallic sheathed power and control cables in open cable tray; medium resistance ground derived by zig-zag grounding transformers in the 13.8-kV distribution system; high-resistance grounding at the secondary wye connection of all 4.