应对直流电源丢失问题的中压变电站二次系统性能提升方案及远方冗余保护新判据研究

我国对中压变电站每个间隔一般只配备一套保护系统,采用保护测控一体化设计,且多套保护共用一套直流系统。则当保护用直流电源丢失后,所关联的多个间隔将同时失去对应的保护功能。此时一旦发生故障,只能依靠远后备保护进行故障切除,带来故障影响范围过大以及故障切除动作时间过长的问题。为此,该文提出两种高性价比的中压变电站二次系统性能提升方案,为实施基于远方跳闸的单元式线路远方主保护奠定物质基础。在此基础上,提出完全不依赖多端数据同步对时、基于补偿电压模量比较的远方冗余保护实用化新判据,以有效应对保护用直流电源的丢失问题。理论分析与仿真结果表明,所提保护新判据无需严格多端数据的同步,且覆盖区域内部分数据不完整或暂时不可达时也有望实现快速的选择性保护。此外,判据具有较高的灵敏度,与原有距离I段保护共同组成的应急主保护能有效覆盖线路大部分故障,其选择性及动作速度均高于距离II段保护。     

一种配电变压器零序阻抗计算方法

本文中作者结合配电变压器实际运行情况,提出了一种配电变压器零序阻抗计算方法,在利用配电变压器运行数据的基础上,建立了含零序阻抗待求量的非线性方程组。     

GIS一体化局部放电缺陷模拟装置研制与应用

针对真实GIS设备内部绝缘缺陷稳定性不好、重复性差、无法在设备体外控制放电等缺陷,研究了4种典型绝缘缺陷对GIS局部放电的影响,并设计了一体化的GIS局部放电缺陷模拟装置。该装置能够模拟4种绝缘缺陷,实现了停电与带电的同步检测。通过搭建模拟实验平台,研究了4种典型绝缘缺陷的放电特征,并进行了数据、图谱对比,确切地反映了GIS运行状况,克服现场环境的约束,提高检修效率,节省检修费用,可以为电网GIS设备检修提供重要依据。     

XLPE水树老化电缆介电响应下非线性研究

为了准确评估XLPE电缆的绝缘状态,利用极化-去极化电流法对不同水树长度电缆进行测试,并研究XLPE水树电缆介电响应时的非线性特性。通过测得的极化-去极化电流曲线及扩展Debye模型,对XLPE电缆的介质损耗因数(tanδ(0.1 Hz))和直流电导率(σ)进行计算,利用tanδ(0.1 Hz)和σ随电压变化趋势来反映XLPE电缆非线性特征,并分析了其非线性特征与水树电缆老化状态的关系。结果表明:水树电缆在时域的去极化电流和介质损耗因数在频域的低频段都表现出非线性特征,在频域下tanδ(0.1 Hz)的非线性特征比时域下σ的非线性更明显;XLPE水树电缆具有明显的从线性到非线性的转折电压,水树长度越长转折电压越低。上述特性可用于对XLPE老化电缆是否存在水树和水树严重程度进行判断。     

基于基于RTDS的静止无功补偿控制器仿真研究

针对目前常用的配电网静止无功补偿装置投切电容器故障率较高的原因,提出基于RTDS的软、硬件结合实时数字仿真模式,在RTDS软件仿真环境中模拟故障率较高的负荷及电容器模型,通过其硬件输入输出接口与FC静止无功补偿装置控制器及接触器连接,该仿真方法实现了软、硬件结合的闭环测试,有效分析了电容器故障率较高的原因,相对于传统的Matlab/Simulink、PSCAD/EMTDC等纯软件仿真更具有真实性。     

强降雨条件下试验方式对瓷和玻璃绝缘子串交流闪络特性的影响

伴随着全球变暖和极端恶劣天气增多的影响,强降雨已严重危害电力设备外绝缘的安全运行,而目前对于强降雨条件下试验方法对瓷和玻璃绝缘子串交流雨闪电压的影响还缺乏系统的研究。文中以3片串XP-160瓷绝缘子和LXY4-160玻璃绝缘子为试品,研究了强降雨条件下电气试验方法对绝缘子串交流闪络特性的影响,分析比较了不同试验方法的差异。结果表明,试验方法对绝缘子的交流雨闪电压有影响,不同试验方法得到的试验结果之间存在差异。强降雨条件下绝缘子串在相同雨水电导率的试验条件下,采用均匀升压法获得的平均闪络电压Uave最高、恒压升降法获得的50%闪络电压U50%次之,最大耐受电压法获得的最大耐受电压Umv最低。对于同种类型的绝缘子,不同电气试验方法下得到的交流雨闪电压Uf与雨水电导率γ20均满足负幂指数关系。不同的试验方法获得的试验结果存在内在联系,可以根据试验的具体情况,选择适当的试验方法。     

外绝缘用液体硅橡胶热老化特性及机理研究

液体硅橡胶(LSR)具有优异的机械性能和良好的憎水性,广泛应用于制造互感器、避雷器等输变电设备的绝缘护套。文中对LSR进行200℃的热空气老化试验,发现随着老化时间增加,LSR的拉伸性能和撕裂性能都出现了明显的下降,硬度则出现小幅增加。通过平衡溶胀法测量了老化过程中LSR的交联密度,发现随着老化时间增加,总交联密度和化学交联密度都显著上升,而物理交联密度变化微弱。对LSR进行SEM、EDS和FTIR分析发现,在热老化的过程中LSR的微观形貌、元素组成和官能团组成的变化都较小。交联密度和LSR机械性能的变化呈现显著的相关关系,说明在热老化过程中,LSR化学交联是导致性能变化的主要因素,交联密度可以有效反映热老化过程中机械性能的变化。     

酸性土壤中接地网牺牲阳极阴极保护法研究

目的提高牺牲阳极的阴极保护法在酸性土壤中对接地网的防腐能力,分析牺牲阳极阴极保护法在酸性土壤中应用的技术要点,总结保护效果优化措施。方法设计牺牲阳极模拟系统,模拟地网面积为3.52 m2,保护电流设计为35.2 m A,对Q235碳钢和镀锌钢两种常用接地材料的接地电阻、保护电位及保护电流进行研究。结果该方法对镀锌钢保护较好,保护电位均低于-0.95 V;对Q235碳钢保护较差,保护电位部分高于-750 m V,且波动较大,最大波幅可达201 m V。系统运行中,计算得出保护电流在降雨量较大时最高可达30.75 m A,降雨量较小时最低为11.89 m A,均低于设计值。结论由于阳极处砂石较多、土壤电阻率高,阳极不能完全释放电流。其次,土壤保水性差,电阻率波动大,系统运行不稳定也抑制了保护效果。酸性土壤盐基性离子大量淋失,土壤电阻率普遍较高,且受降雨扰动较大,牺牲阳极工作效率较低且稳定性差。需采用适当提高保护电流、降低阳极区土壤电阻率、优化阳极设计工艺参数等措施以达到良好的保护效果。     

基于RTDS的静止无功补偿控制器仿真研究

针对目前常用的配电网静止无功补偿装置投切电容器故障率较高的原因,提出基于RTDS的软、硬件结合实时数字仿真模式,在RTDS软件仿真环境中模拟故障率较高的负荷及电容器模型,通过其硬件输入输出接口与FC静止无功补偿装置控制器及接触器连接,该仿真方法实现了软、硬件结合的闭环测试,有效分析了电容器故障率较高的原因,相对于传统的Matlab/Simulink、PSCAD/EMTDC等纯软件仿真更具有真实性。     

互联电网应对极端外部灾害的调度防御技术的评述

阐述了威胁中国电网的主要灾害类型及其特点,从调度防御的角度分析各类灾害影响电网设备的研究现状及其存在的不足,基于信息采集、风险分析和控制决策3个子系统的研究和应用现状,及其在应对外部灾害方面存在的不足,提出改进3个子系统并构建极端外部灾害调度防御系统的具体实现思路。