提高500kV变电站220kV母线短路水平问题的研究

针对当前城市电网中500 kV变电站的220 kV母线短路水平超标问题,通过辨识分区内的最大短路电流点,开展将500 kV变电站的220 kV母线设备短路水平提升至63 kA后,分析其对500 kV母线、相邻220 kV变电站、110 kV和35 kV母线、分区规模、设备的影响,并利用天津电网进行实证,给针对电网短路水平整体偏高的问题的研究提供参考.     

大型双水内冷调相机转子绕组匝间短路故障诊断方法研究

针对影响大型双水内冷调相机无功支撑能力的转子绕组匝间短路问题,结合大型双水内冷调相机的结构和运行特点,分析了调相机发生转子绕组匝间短路故障后的励磁磁势特征,指出了故障会引起调相机偶数次谐波磁场增强的特点,提出了基于穿心螺杆和支持筋的转子绕组匝间短路协同诊断及定位方法,该方法无需外加线圈,诊断准确度高。以一台300 Mvar双水内冷调相机为对象,搭建其有限元场路耦合模型,仿真发现转子绕组匝间短路后,在穿心螺杆与支持筋产生的感应电动势中均出现了偶次谐波,且随故障程度增强,验证了诊断方法故障识别和故障定位的有效性,为大型双水内冷调相机的安全稳定运行提供了保障。     

特高压配套750kV线路重合闸过程的短路电流直流分量对系统稳定性影响分析

针对特高压直流外送型电网直流分量对系统稳定性的影响问题,分析了特高压配套线路短路故障后,在不同重合闸方式下断路器重合于永久故障后,短路电流直流分量对其开断能力的影响。利用电力系统分析综合程序PSASP,计算特高压系统中重合闸过程短路电流直流分量衰减时间常数,校核直流输送功率与火电开机不同方式下系统稳定性及短路电流因子。最后校验了短路电流是否满足遮断容量,提出重合闸方式及时间整定的推荐值,并建议典型电网需通过专题研究校核断路器重合闸方式和时间。     

超导故障限流器抑制短路电流直流分量的仿真分析

短路电流中的周期分量和直流分量对系统短路容量都有贡献,而后者在工程应用中没有引起足够的重视.目前我国宁夏、上海、广州等电网普遍面临短路电流直流分量超标,系统保护装置难以可靠清除故障的状况,严重威胁电力系统的安全可靠性.基于此,本文提出使用超导故障限流器在限制短路电流幅值的同时,抑制短路电流直流分量的方法,缓解断路器的开断负担.目前超导限流器对短路电流直流分量的抑制效果及在高直流分量系统超导限流器的设计方法尚不清楚.因此,搭建了超导故障限流器模型,以330 kV系统为例,研究了不同直流分量时间常数下超导限流器阻值与直流分量的关系,提出了超导故障限流器失超阻值的优化设计方法.结果表明在不同的短路故障条件下,超导限流器对直流分量的抑制效果均非常明显,能有效提高系统的可靠性.     

双极短路故障下海上风电MMC-HVDC并网系统的暂态运行特性

双极短路故障作为最严重的直流系统故障,研究该场景下海上风电模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC)并网系统的暂态运行特性对于系统的断路器配置与控制方案设计有着重要意义.首先分析了直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)未动作时换流站短路电流的产生机理,并提出了风电场侧与电网侧交、直流短路电流的计算方法.其次,研究了计及DCCB控制作用下换流站交、直流侧暂态电压、电流特性,并考虑了风电场运行工况和限流电抗参数对其暂态特性的影响.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了全系统的电磁暂态模型,通过仿真分析了双极短路故障下有无DCCB控制时换流站的暂态电压、电流特性.研究表明:所提短路电流计算方法具有良好的精度,且DCCB动作后风电场侧交、直流电压恢复速率与其输出有功功率呈正相关关系.该研究工作可为系统的电气设计、断路器选型提供理论依据,也可为系统故障恢复阶段控制方案的制定奠定基础.     

基于旋转电机统一模型实现考虑动态负荷的多机系统短路电流衰减计算

为解决随着电源容量增加和电网网架的增强,使运行中的断路器开断能力裕度越来越低的问题,提出考虑动态负荷计算衰减的短路电流以校核断路器的开断能力的方法.本文首先采用旋转电机统一模型将单机系统短路电流周期分量衰减代数式转化为发电机、感应电动机(由动态负荷等效)电势衰减的代数式.其次,借鉴机电暂态计算中的坐标变换使单机下代数表达的衰减的旋转电机电势经坐标变换后与电网方程联立.最后,线性代数求解联立方程得到多机系统中衰减的短路电流周期分量,避免了像机电暂态仿真那样求解微分方程.结果与机电暂态仿真所得短路电流周期分量相比,误差很小.     

干式接地变压器的故障分析

本文介绍两台干式接地变压器相继故障,通过事故象征,进行全面分析,由于制造工艺欠佳等原因,造成运行中高压侧绕组匝间短路,确定了产品故障的根本原因。     

配电自动化模式下配电网保护的模式选择和整定计算

配电自动化设备大量使用在配电网中,目前配电网的继电保护配置只有在66 kV变电站10 kV出口配置,缺乏对配电网的整体准确计算,提出配电网故障电流的计算,基于故障电流对配电自动化设备继电保护定值进行配置,包括保护模式的选择、配电网网架的改造以及配电自动化设备的优化布局。     

一起110 kV变压器故障原因分析

针对一起110 kV主变调压线圈匝间短路引起的跳闸故障进行原因分析,通过电气试验及解体检查,确认故障原因为调压前故障部位匝间绝缘已有破损,7挡调到6挡后匝间电压差增大,在140 h内加速了匝间绝缘的电气性损伤,最终导致B相调压线圈故障,最后提出了相关解决措施.     

220 kV倒置式电流互感器故障分析

某变电站一台220 kV倒置式电流互感器故障引起线路跳闸,通过分析发现是由于长期负压使电流互感器外部潮气从密封不严处进入本体,引起器身绝缘性能下降,最终造成短路放电故障.