半波长输电线路的工频暂态过电压

半波长输电线路因结构的特殊性,其过电压水平与常规短线路有显著的不同,以致内部过电压成为半波长输电亟待解决的关键技术问题之一,因此研究了半波长输电线路中的工频暂态过电压。首先分析了半波长输电线路的功角特性,从有、无考虑电源阻抗两种情况阐述了其空载电容效应。采用典型的特高压输电线路参数,构建了半波长输电线路的仿真模型,与短距离线路的空载电容效应做对比。然后基于不对称故障和甩负荷两种工况,重点研究了线路传输功率、人工调谐网络类型、线路长度等因素对工频暂态过电压水平的影响,并与常规特高压输电线路进行了对比分析。仿真结果表明,发生不对称单相接地故障时,半波长输电线路的工频过电压最为严重,而甩负荷时的影响相对较低;较之π型和T型调谐的半波长输电线路,电容型调谐的半波长输电线路无论发生不对称接地故障还是甩负荷引起的工频过电压水平均更低。     

无源调谐半波长交流输电线路的工频过电压分析

内部过电压是半波长交流输电技术的关键问题之一,当前研究对象大多针对自然半波长线路而非调谐半波长线路。因此在分析自然半波长输电线路相关理论模型的基础上,研究非半波长线路的无源调谐技术,并对无源调谐半波长线路的过电压特性进行仿真分析。仿真结果不仅证明了3种调谐网络均可使非半波长线路实现半波特性,并且还表明了:空载工况下的π型和T型调谐线路的过电压水平均比自然半波线路和电容型调谐线路高;电容型调谐线路的甩负荷过电压水平相对较低;较之π型和T型调谐线路,电容型调谐线路工频过电压水平均更低且典型电压波形更贴近自然半波长线路的波形特性。     

故障后半波长输电线路的稳态过电压控制措施

半波长输电技术是一项具有前瞻性和竞争力的新型输电技术。特高压半波长输电线路稳态工频过电压问题严重,须制定相关的故障后安全稳定控制措施。该文提出了通过切除送端配套机组、线路末端投并联无功补偿设备、快速直流调制等控制措施抑制半波长输电线路稳态工频过电压,同时给出了相关理论分析,并通过大电网仿真算例验证了控制措施的有效性。该文研究成果进一步丰富和完善了对特高压半波长输电线路接入系统后控制特性的认识,将为大电网新型输电技术提供理论储备和技术保障。     

特高压半波长交流输电线路电磁暂态仿真

特高压半波长交流输电线路送端和受端电压相差不大,沿线电压分布比较均匀,理论上是较理想又经济的长距离大容量输电方式。要实现特高压半波长交流输电,需要解决许多关键技术问题,如抑制工频过电压、操作过电压、不对称接地故障过电压以及解决潜供电流大和恢复电压高等问题。为此,建立了特高压半波长输电系统研究模型,进行了基于单一电厂通过特高压半波长输电线路向大系统送电方式下的电磁暂态仿真。仿真结果表明半波长线路沿线每100km需安装3组避雷器、全线分段安装7组高速接地开关(HSGS)或采用三相重合闸能有效抑制工频过电压、操作过电压和潜供电流。     

特高压半波长交流输电系统电磁暂态特性分析

我国主要能源基地到负荷中心距离较远,接近工频半波长范围,特高压交流半波长输电可以作为超远距离、大容量电力送出的一种可选方案.基于我国特高压线路参数并参考规划中的特高压系统,建立了特高压半波长输电系统研究模型,对特高压交流半波长输电的工频过电压、操作过电压、接地故障过电压以及潜供电流等问题进行仿真研究,给出了限制过电压和...     

半波长交流输电线路电容调谐分析

采用半波长交流输电方式时,当线路的自然长度不足半个波长时,需要对电气波长进行人工调谐。基于传输线理论模型的电容调谐网络,要求调谐电容必须均匀分布在整个输电线路上,根据半波长输电条件(即线路的电气长度等于1个工频半波)推导出调谐电容值计算公式,并结合某1 000 k V交流输电线路参数,分别仿真不同调谐电容数时的调谐效果。结果表明,并非补偿点数量越多,调谐效果就越好。当调谐电容数达到8时,调谐效果趋于稳定,即满足了半波长输电要求,同时使得调谐电容数目最少。     

半波长交流输电技术的研究现状与展望

超长距离半波长交流输电因其特有的经济性与技术优势在国内外受到广泛关注。文中介绍了半波长交流输电技术的发展历史与研究现状,阐明了该技术的基本输电特征,分析了半波长交流输电的关键技术问题,如人造半波长交流输电线路的调谐网络优化、功率传输和暂态稳定特性、线路的运行与维护、潜供电弧特性与抑制、内部过电压以及沿途负载供电等,指出了半波长交流输电技术未来发展的重点方向,并给出了一些参考性建议。     

特高压半波长交流输电系统稳态及暂态运行特性

分析了半波长交流输电线路的特性,验证了在仿真分析中半波长线路的分段等值法的准确性.通过仿真分析,得出半波长线路接入特高压电网中的稳态及暂态特性:包括功率以及功率因数对沿线电压分布的影响,线损率、输电网潮流分布、甩负荷以及故障情况下输电线路沿线过电压情况.仿真结果表明,沿线在输送超过自然功率时会出现过电压,功率因数影响沿...     

特高压输电线路的工频过电压研究

特高压输电线路中的过电压水平直接影响着设备的安全运行,本文以特高压试验工程为背景,结合国内外对特高压工频过电压的研究,利用电磁暂态计算程序ATP．EMTP分别仿真计算了特高压空载线路电容效应引起的工频过电压、单相接地故障过电压。分析了高压并联电抗器装设不同位置时对工频过电压的影响以及在高压并联电抗器补偿的基础上线路两端...     

长距离特高压交流输电线路单相接地故障过电压研究

分析单相接地故障过电压的影响因素,得出使单相接地过电压最大的条件,基于此在不同的线路高抗补偿度以及沿线避雷器的布置方式下,探讨了不同线路分段方式下单相接地故障过电压不超过限制水平时线路能够达到的最大长度,并对避雷器和高抗限制过电压的效果进行了对比。研究结果表明,避雷器限制长线路单相接地故障过电压的效果不及高抗;对于分3段的线路,整条线路总长度最大不超过1 300 km时,单相接地故障过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度可达500 km;对于分4段和5段的线路,总长度分别不超过1 400 km、1 600 km时,过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度均为400 km。     

半波长交流输电线路的潜供电弧特性与单相自动重合闸

阐述了半波长交流输电线路的运行特性,给出了其沿线电压、电流的分布规律。通过建立简化的输电线路电磁耦合模型,给出了理想半波长交流输电线路的潜供电流及弧道恢复电压的表达式。研究了线路传输功率、人工调谐网络、线路长度等对潜供电流与恢复电压的影响,结果表明半波长交流输电线路潜供电流与恢复电压分布规律与常规线路截然不同。提出了基...     

一起CVT电容分压器介损测试结果小于零的原因分析

本文分析了一起典型110 kV CVT整组电容介损测试中出现"-tanδ"的异常情况。导致这一问题出现的原因是测试中补偿电抗器L两端的保护用MOA未被拆除,从而使得部分信号电流经MOA支路直接流入大地,改变了信号电流的相位。进一步的理论分析结果表明,在对该结构类型的CVT进行整组电容介损测试时普遍存在这一问题,需引起试验人员的注意。为了避免保护用MOA对CVT整组电容介损测试造成不良影响,建议在测试过程中将其拆除。     

特高压半波长交流输电技术在我国新疆地区电源送出规划中的暂态稳定性研究

以我国新疆电源通过长达3 000 km的特高压半波长交流输电线路送至华东电网为例,对特高压半波长交流线路的机电暂态稳定性进行了研究.在不同故障形式下,半波长线路具有较好的功角稳定性;根据输电线路严重故障点和输电能力的分析,认为其输电能力可以满足电源外送需求;网对网送电方案有利于提高电源的送电可靠性.     

交流输电线下人体暂态电击的研究

输电线路的静电感应尤其是暂态电击一直被人们普遍关注.笔者分析了输电线路引起暂态电击的原因,采用有限元分析软件建立了输电线下的人体模型和3种常见的线下感应物体模型,计算了感应电压和可能引起人体暂态电击的能量水平,指出了人体独立处于线下电场时感应电压不超过1.2 kV,线下物体上的感应电压和蓄积的能量则有引起人体电击的可能...     

1000kV交流输电线路的故障激发过电压研究

在简述1000kV特高压输电线路故障激发过电压的基础上,研究了国家电网公司规划建设的晋东南-南阳-荆门单回百万伏级输变电工程在线路上单相或多相接地或相间故障引起的过电压和故障切除时的过电压两种情况下由故障激发的操作过电压,并提出了包括沿线装设氧化锌避雷器、使用可控并联电抗器以及装设并联开关电阻等限制故障过电压水平的措施。仿真计算表明,并联电抗器补偿容量越大,故障激发过电压越低;而仅在线路两端装设避雷器可在一定程度上降低单相重合闸故障引起的过电压,但过电压水平仍然比较高,还需要进一步采取措施;如同时使用并联合闸电阻和氧化锌避雷器,则能明显限制故障激发过电压的水平。     

GIS中金属氧化物避雷器对特快速暂态过电压的影响

气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)内部隔离开关切合空载短母线时产生的特快速暂态过电压(very fast transient over-voltage,VFTO)对电气设备构成严重的威胁。金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)作为GIS中重要的保护设备之一,目前在VFTO计算中普遍采用对地电容模型或者非线性电阻模型,这忽略了VFTO暂态特性对MOA晶界层极化过程的影响。为此,结合MOA阀片的微观结构,通过分析交变电场下电介质的极化特性及其电流响应,提出了MOA暂态电路模型。以国内某550kV变电站为背景,采用EMTP软件对GIS中的VFTO进行了计算,分析了不同MOA模型下VFTO的差异,研究了MOA对VFTO波形、幅值和波前陡度的影响。结果表明,MOA暂态模型能很好地反映MOA在VFTO作用下的极化现象;MOA对VFTO有一定的抑制作用,它能使VFTO波形衰减,在一定程度上降低VFTO的幅值,并减缓VFTO的波前陡度。     

输电线路雷电干扰暂态识别的仿真研究

随着超高压架空线路电压等级的提高,雷电现象下输电线路未造成短路故障的情况越来越多,这将使保护装置发生误动作。对于这种雷电干扰现象,文中利用MATLAB软件构建超高压输电线路仿真模型,对雷电故障及普通短路故障进行不同条件下的仿真并对数据及波形进行分析。发现他们近似分量能量的百分数值存在着很大的差别,由此构成识别雷电干扰的判据,大量的仿真数据表明所提方法是正确、有效的。     

特高压半波长输电线路潜供电弧低压模拟实验研究

潜供电弧是半波长输电技术面临的关键问题之一,因此针对特高压半波长输电线路潜供电弧进行了低压物理模拟实验研究。通过分析半波长线路潜供电流与恢复电压特性,进行回路等效变换,获得满足等价性的低压模拟实验回路拓扑,通过实验获得了不同潜供电流值、恢复电压梯度等组合方案下潜供电弧的燃弧时间,并与常规输电线路的情况进行对比。比较了短路电弧与潜供电弧的电流、电压特征,并通过高速摄像仪获得潜供电弧的运动轨迹,分析了风速等因素对短路电弧与潜供电弧运动的影响机制。研究表明:当潜供电流值<150A,恢复电压梯度<3.9kV/m时,潜供电弧将快速自灭;当潜供电流值>240A,恢复电压梯度>7.0kV/m时,潜供电弧将会长时间燃弧;风力是影响潜供电弧运动与燃弧的关键因素。研究结果可为解决半波长输电技术的潜供电弧问题提供参考依据,同时对常规线路潜供电弧以及长间隙电弧研究具有借鉴价值。     

混压同塔线路跨电压接地故障对距离保护的影响分析

不同电压等级同塔(混压同塔)输电线易发生跨电压故障,这种故障类型对输电线路继电保护提出了更高的要求。接地距离保护是高压输电线路的主保护之一。混压同塔跨电压接地故障对故障线路接地距离阻抗继电器测量阻抗的影响因素包含两方面,一是相邻线路与本线路之间的零序互感,二是另一条故障线路的故障电流。文中综合考虑以上因素,以单相跨单相接地的跨电压接地故障类型为例,首先提出了适用于混压同塔跨电压故障的故障电流计算方法,然后以此为基础提出两种因素作用下故障线路接地距离继电器的测量阻抗计算方法,最后分析了另一电压等级线路与本线路电源电动势相角差与测量阻抗的关系,并分别给出了接地距离保护正确动作与不正确动作时的此相角差范围,并且给出了相应的解决措施。在PSCAD软件中建立了500kV/220kV同塔四回线路模型,验证了理论分析的正确性。