An investigation of induced voltages to an underground gas pipeline from an overhead transmission line

This paper investigates induced voltage characteristics from an overhead transmission line by applying a method of modeling of induced voltages proposed by the authors. EMTP simulation results obtained by the modeling method agree with analytical results obtained from a well‐known formula. The induced voltages are significantly dependent on the configuration of the overhead line. A horizontal line induces the largest voltage in a gas pipeline, and the voltage induced by a vertical twin‐circuit line is about 20% smaller than that induced by a vertical single‐circuit line. The method is applied to a real pipeline system and the simulation results show reasonable agreement with field test results. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 164(1): 43–51, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20465     

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1000 k V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 k V或192 k V,绝缘水平可选为:雷电冲击耐受电压要求值为550 k V,短时工频耐受电压要求值为230 kV。     

基于EMTP/ATP的输电线路合闸过电压仿真分析

为研究高压输电网络中空载合闸产生的过电压对电气设备的安全运行的影响,以某段500 kV输电线路为研究对象,分析系统产生合闸过电压的机理,建立基于频率的J.MARTI型等值线路分布参数计算模型,运用电力系统电磁暂态仿真分析软件(EMTP/ATP)对500 kV输电线路合闸过电压进行分析.仿真结果表明:在非同期条件下,在输...     

基于磁环的输电线路雷击过电压抑制方法

提出一种基于磁环抑制的方法对输电线路进行雷击防护。首先采用曲线拟合得到磁环材料的磁化函数,进而基于微元法与电磁场理论计算建立了磁环的磁链计算模型,并利用有限元法(FEM)验证磁链计算模型的合理性;然后,利用磁环的磁链计算模型在ATP/EMTP中建立磁环电磁暂态模型,进而分析了不同磁环材料、磁环截面积、磁环长度及磁环形状对磁环抑制雷击过电压效果的影响。基于典型的110 kV输电线路对所提方法进行仿真。结果表明：磁环磁链计算模型与FEM计算结果最大误差低于5 %,验证了所提方法的合理性;增加磁环的截面积和长度能加强磁环的雷击过电压抑制效果,但在外半径、长度分别取60 mm、6 m后出现了饱和现象。现场试验结果表明,安装磁环后,雷击过电压得到了有效的降低,仿真和试验结果之间的最大误差为5.92%,验证了所提磁环磁链计算模型、电磁暂态模型的正确性以及磁环抑制雷击过电压方法的可行性。     

基于EMTP的电流互感器饱和特性仿真及分析

电磁暂态程序（EMTP）的基本功能是进行电力系统仿真计算。EMTP程序具有规模大、功能强、模拟真实等优点，目前在国内外高等学校、科研、设计和制造等部门都得到了广泛的应用。电流互感器（CT）采用电磁感应的原理得到与一次侧电流成比例的二次电流，当磁通饱和时励磁电流增大，两侧电流的比例关系发生改变。该文用EMTP仿真计算了电流互感器不同饱和度时二次侧输出电流，结果表明在超出设计的特大电流下二次侧输出电流发生严重畸变。根据离散傅利叶变换，分析了继电保护装置在CT饱和后计算值的特点。     

GIS投切主变陡波前过电压的研究

对GIS(SF6气体绝缘全封闭组合电器)变电站中产生的高频暂态过电压,即陡波前过电压的产生原因、分类及危害性进行了介绍,以2个典型变电站为实例,采用EMTP计算和现场测试相结合的方法对GIS内部陡波前过电压及外部陡波前过电压进行研究,总结出一种新的确定GIS中陡波前过电压水平的方法,并提出合理化保护措施和建议.     

应用解析法分析中性点接地系统中的工频铁磁谐振-谐振判据和消谐措施

该文应用解析法讨论了工频铁磁谐振发生的原因和消谐措施。谐振原因是由于非线性电感的工频励磁特性与谐振电路戴维南电源伏安特性有交点，即是由于回路电阻大于临界阻尼电阻。文中给出了临界阻尼电阻公式和消谐措施。对于已经发生谐振的变电站，建议在电压互感器的二次侧并联电阻，使回路的等效电阻小于临界阻尼电阻。应用该方法成功地分析和消除了一110kV变电站的铁磁谐振。     

应用解析法分析中性点接地系统中的工频铁磁谐振-非线性电感工频励磁特性的求取

分析工频铁磁谐振时，选择正确的非线性电感励磁特性类型至关重要。通常使用常规励磁特性，由于电压或电流含有高次谐波分量，结论不可靠。该文介绍两种方法来滤除常规励磁特性中高次谐波而求解工频励磁特性。方法—用EMTP进行模拟，得出工频励磁特性上的一些离散点；方法二利用级数法，推导出工频励磁特性的解析表达式。在工频励磁特性的饱和区域(谐振发生区)两种方法所得结果相吻合。     

Effect of interactions between voltage and current harmonics on the net harmonic current produced by single phase non-linear loads

The effect of the interaction between both load voltage and current harmonics on the net harmonic current produced by different types of single phase non-linear loads is investigated. Two types of loads are considered: the fluorescent lamps' load and single phase diode bridge rectifiers' load. Studies are done on each load alone and then on the combination of both. The electromagnetic transient program has been used to model these loads. The computer simulations are supported by laboratory testing. The main conclusion of this work is that neglecting the interactions between both voltage and current harmonics will result in incorrect estimation of the harmonic current produced by these loads. Also it is concluded that using a combination of different types of loads can result in a reduction of the current and voltage distortions.     

一种基于双端电压相量测量的故障测距新算法

基于测距方法的研究,提出了一种仅利用线路两端电压相量实现测距的新方法,根据故障后各节点组成的电压变化量矩阵方程求得故障距离。采用全球定位系统(GPS)提供的时间为基准,利用同步相量测量单元(PMU),对电力系统不同节点电压基波相量进行同步测量,借此技术可以解决高压输电线路两端相量测量的同步问题,同步精度可达1μs,能够满足实际电力系统故障测距精度的要求。由于仅利用电压相量进行测距,消除了由于电流互感器饱和所带来的测距误差,并且可以应用于对称和不对称高压输电线路中。仿真结果表明该方法增强了双端测距的灵活性,测距精度高,并且避免了由电流互感器饱和所造成的测距误差。