特高压并联电抗器中性点小电抗的过电压及绝缘水平分析

为了提高特高压输电系统的可靠性和安全性,利用EMTP建立了1 000 kV典型输电系统的仿真模型。分别针对工频、操作和雷电过电压情况下中性点小电抗的过电压进行了计算分析,研究了并联电抗器和金属氧化物避雷器对过电压的抑制效果,重点分析了并联电抗器中性点小电抗的过电压,并对其绝缘水平进行了核算。实验发现：并联电抗器可有效抑制线路以及小电抗上的工频过电压,避雷器可以有效限制操作过电压以及三相重合闸过程中出现严重的过电压。中性点避雷器的额定电压推荐选取180 kV或192 kV,绝缘水平可选为：雷电冲击耐受电压要求值为550 kV,短时工频耐受电压要求值为230 kV。     

基于有限元法对35kV干式空心并联电抗器磁场分布的研究

干式空心并联电抗器是用于调节电网功率平衡的感性高压电器,它的安全运行对电网的稳定性、防止系统谐振等有着重要作用。基于干式空心电抗器的柱状绕组与螺线管的相似性,从场的角度,参考毕奥-萨伐尔定律对螺线管磁场的求解,提供干式空心并联电抗器磁场计算的方法。通过ANSYS的电磁平台建立35 kV干式空心并联电抗器有限元模型,采用数值分析中的有限元法,从场路耦合的角度,较为直观地分析了干式空心并联电抗器在工频下的磁场分布,并研究绕组工艺对电抗器包封磁场分布的影响。仿真结果表明,空心电抗器的磁场分布呈对称性,磁场大小以轴向分量为主;匝数减小,能降低端部绕组磁场的集聚,能减小外侧包封中心部位中的漏磁。     

220kV变电站35kV侧真空断路器开断并联电抗器过电压保护方案研究

针对多次发生35 kV真空断路器开断并联电抗器引发过电压事故的某220 kV变电站,建立了基于ATP-EMTP的电磁暂态模型,介绍了三星型避雷器、组合式四星型避雷器和RC阻容吸收器这3种不同的保护装置,仿真分析计算了将这3种保护分别各自安装在35kV母线、断路器负荷侧和并联电抗器侧时的过电压.研究结果表明,三星型避雷器几乎无法限制相间过电压,组合式四星型避雷器对相间过电压有一定的限制作用,RC阻容吸收器对相间过电压的限制效果最好,而单独安装一种保护装置无法同时有效抑制各处的过电压.     

平波电抗器不同布置方式下雷电侵入波过电压仿真分析

鉴于平波电抗器不同布置方式会影响换流站内一次设备的雷电过电压耐受水平,采用EMTP/ATP电磁暂态仿真软件,建立±800kV典型换流站直流侧雷电侵入波过电压计算模型,计算了高压极母线和中性线母线上平波电抗器不同布置方式下站内设备的反击耐雷水平。结果表明,部分布置方式可以显著降低换流站高压极线侧单台平波电抗器两侧过电压最大值,这对提高平波电抗器运行可靠性和增加绝缘裕度具有一定的参考价值。     

±800 kV特高压直流工程干式平波电抗器关键技术分析

特高压直流是我国进行远距离、大规模电能传输的重要技术手段,平波电抗器为其中的一项重要设备。介绍了特高压直流输电系统平波电抗器绝缘控制、温升控制、噪音控制、防电晕控制措施及并联避雷器控制等关键技术,并对电抗器的运行维护工作提出了合理化建议。     

35kV干式空心并联电抗器切断过电压抑制装置设计及仿真研究

断路器分闸产生的过电压是引起干式空心并联电抗器匝间绝缘老化、击穿的重要因素之一。为抑制过电压对35 kV并联电抗器造成的损害,设计了一种阻容式过电压抑制装置,通过理论计算选择出抑制装置的电容和电阻值。采用MATLAB软件对不同截流电流值下过电压抑制装置的保护效果进行了仿真验证,仿真结果表明可有效抑制过电压;通过可靠性试验验证了装置样机运行的安全稳定性。     

1 100 kV特高压直流输电工程平波电抗器温升试验

±1 100 kV特高压直流是我国正在研究的一个全新输电电压等级,而平波电抗器是直流输电的核心设备之一,故研究平波电抗器的性能意义重大。以国家电网公司拟定的±1 100 kV准东—重庆直流输电工程的平波电抗器技术规范为依据,介绍了±1 100 kV特高压直流输电用干式空心平波电抗器温升试验方法及过程,并分析了平波电抗器样机温升试验数据。结果表明,该平波电抗器满足技术规范中对平均温升和热点温升限值的要求。研究成果为1 100 kV电压等级下直流输电项目的研发提供了技术保障,也为该电压等级下平波电抗器的工程应用奠定了基础。     

酒泉-湖南±800kV直流换流站的避雷器配置方案研究(英文)

针对即将建设的酒泉-湖南±800k V直流换流站,提出了一种新的避雷器配置方案。该方案提出直接在最高电位换流变压器的交流侧配置A2避雷器,在上、下12脉动换流单元中间母线处配备CB1A和CB1B避雷器并将平波电抗器分别布置在极线和400k V直流母线上,撤掉E1H高能量避雷器。提出了将CB1A和CB1B避雷器以及平波电抗器装设在户外以节省阀厅空间的想法。通过比较传统的经典±800k V换流站避雷器配置方案(方案A)和该新方案(方案B),论述了该方案的特点和优势,并根据避雷器的直流参考电压选择原则给出了一个参数选择方案。该文所介绍的避雷器配置方案和所选用的避雷器参数对酒泉-湖南±800k V直流输电工程具有一定指导作用。     

考虑状态量变化趋势的并联电抗器健康状态诊断方法

准确评估高压并联电抗器的运行健康状态可及时发现电抗器的潜在故障,减少电抗器发生事故的概率。以330kV油浸式并联电抗器为例,构建了基于证据理论的高压并联电抗器运行健康状态诊断模型。选取预防性试验和在线监测中具有代表性的状态量为评价指标,并将其分为油中溶解气体状态量、油化试验状态量、振动振幅和噪声等级、油中溶解气体状态量变化趋势四类。利用证据理论对四类状态量进行信息合成,进而诊断出并联电抗器运行健康状态。通过实例分析验证了该诊断模型的有效性和实用性。该方法可作为并联电抗器健康状态诊断的手段之一。     

±1100kV直流平波电抗器吊装方法研究

根据±1 100kV换流站干式平波电抗器安装高度高和重量重的特点,结合以往±800kV直流场平波电抗器设备就位及吊装的成功经验,并考虑工程实际情况,阐述了吊装的施工方法、质量控制措施和施工流程步骤,以及对施工区域的整体布置,现场土质地面的处理要求等。     

66kV干式空心电抗器接地扁铁发热分析及处理

66 kV干式电抗器在750 kV系统电网中对消纳充电功率起着重要的作用,为了保证其正常运行,确保电力系统稳定运行,对新疆乌北750 kV变电站66 kV干式空心电抗器接地扁铁发热现象及时进行了分析,诊断发热的主要原因是在漏磁范围内存在闭合回路。通过改变连接接地支柱的方式,打开此闭合回路,解决了66 kV干式空心电抗器接地扁铁发热问题。     

1000kV变电站雷电过电压的研究

将1000kV变电站与进线段结合起来,考虑雷击点与变电站距离,雷击处雷电流不同的幅值,杆塔冲击接地电阻等不同的影响因素,采用EMTP-ATP对1 000 k V雷电侵入波过电压进行了仿真研究。研究表明,雷击点的不同,雷击处不同的雷电流幅值,杆塔冲击接地电阻的不同都会给变电站内各设备雷电过电压产生较大的影响。验证了避雷器的保护效果,在变电站各设备前加装避雷器能有效的限制雷电过电压,并且在此前提下,在母线上加装1组避雷器,可更加有效的降低雷电过电压。最后提出在避雷器与变压器之前串联电感,以抑制雷电侵入波的陡度,并从工程经济的角度对加装的串联电感值分析,同时兼顾经济性与实用性,可为工程提供一定的参考。     

基于红外测温技术的±500 kV换流站平波电抗器套管缺陷诊断分析与处理

红外测温技术是一种安全可靠、简便高效、准确直观、远距离非接触探测的在线检测方法,能够实现对运行设备的热状态进行诊断分析。采用红外热像仪对直流换流站平波电抗器套管运行状态进行红外检测,发现了极Ⅰ平抗极母线侧套管和极Ⅱ平抗阀侧套管的异常发热现象,结合套管内部结构模型图对套管异常发热的部位及原因进行研究,分析并处理了套管内部导电杆铜铝过渡弹簧表带部位的家族性缺陷及套管顶部均压环接线板发热的电流致热型缺陷。结合带电设备红外诊断应用规范,总结出针对套管温度异常判定的依据,准确高效地实现对运行设备套管热状态分析和故障定位,及时消除电气设备潜在的安全隐患,保障电网安全稳定运行。     

采用耦合电抗器的兆瓦级永磁直驱风电变流器仿真研究

提出一种采用耦合电抗器的独立直流母线型永磁直驱风电变流器,分析其去耦等效电路和高阻抗环流路径,阐明耦合电抗器抑制环流的根本机理,并分别建立机侧变换器和网侧变换器的数学模型,根据所得模型分别设计控制策略,实现了永磁直驱风电变流器的并联运行,抑制了环流,解决了环流引起的不均流、波形畸变等问题,提高了系统的可靠性和效率。最后,对一组采用耦合电抗器的1.5 MW永磁直驱风电变流器进行了仿真验证,结果证明上述分析及控制策略的正确性。     

官亭变电站750 kV高压并联电抗器运行状况分析

官亭变电站750 kV 2#电抗器是国内目前运行电压等级最高的一组高压并联电抗器。分析了750 kV高压电抗器在官亭变电站的运行情况和技术监督数据:技术监督数据稳定,油色谱分析数据良好,继电保护和安全自动装置无动作,电抗器整体运行状况良好。提出了未来改造计划:重新建造3台电抗器的基础,将目前的条形基础改为方形基础,增强电抗器的底部支持面,放弃现在使用的千斤顶;制造一台新的电抗器,替换运行中的电抗器B相。     

500kV同杆线路强耦合破坏性分析及改进方案

全线同杆双回线一侧并联电抗器运行方式在超高压线路中颇为常见。并联电抗器吸收电网容性无功的同时,也有可能与线路的感应电容配合形成谐振,在未并联电抗器线路带电运行,带有并联电抗器线路停运检修的状态下,线路相间耦合电容作用使得停运线路产生感应电压,此时如果线路高抗和线路参数匹配,符合谐振条件,那么就会在停运线路上产生很高的谐振过电压损坏电力设备。本文通过对初步感应电压电流、工频谐振以及潜供电流恢复电压的计算分析同杆双回线路强耦合所产生的高压极其破坏性,旨在避免500kV同杆双回高压线路强耦合谐振导致的事故发生。     

66 kV干式空心并联电抗器抗震特性仿真分析

应用ANSYS软件建立了66 kV干式空心并联电抗器的三维有限元模型,在运用Block Lances法对电抗器结构进行模态分析的基础上,采用振型分解法对8烈度等级下电抗器结构进行了地震响应分析计算.计算结果表明,地震动作用下电抗器的垂直位移要比水平位移小一个数量级,但水平应力却与垂直应力相差不大;支架部分结构是整体结构中最复杂的部分,而且从分析计算中发现该部分是结构中最薄弱的部分,应该是抗震分析中首要关注的地方,特别是绝缘子部分,其许用应力较低,是结构抗震强度验算的关键;电抗器结构在地震动作用下能满足抗震设计强度要求,应力集中处的最大应力小于材料屈服极限.     

小型水电站的设备防雷设计

小型水电站大多地处山区，厂内控制设备遭遇雷击的情况时有发生，特别是采用了计算机控制设备以后，设备耐雷击水平大大降低，但如果在低压母线上布设避雷器，在电源接口加装浪涌电流吸收装置，并采用合理的接地方式，则会在很大程度上缓解雷电波对控制设备的破坏，保证电站设备的正常稳定运行。     

官亭变电站750kV高压并联电抗器运行状况分析

官亭变电站750kV2＃电抗器是国内目前运行电压等级最高的一组高压并联电抗器。分析了750kV高压电抗器在官亭变电站的运行情况和技术监督数据：技术监督数据稳定，油色谱分析数据良好，继电保护和安全自动装置无动作，电抗器整体运行状况良好。提出了未来改造计划：重新建造3台电，抗器的基础，将目前的条形基础改为方形基础，增强电抗器的底部支持面，放弃现在使用的千斤顶；制造一台新的电抗器，替换运行中的电抗器B相。     

110kV变压器间隙保护的改进措施

结合电网的实际运行情况,对110 kV不接地变压器间隙保护进行了分析,提出了110 kV变压器中性点的保护配置方案,并分析了采用间隙和避雷器并联保护时,避雷器对中性点工频暂态过电压的限制作用.