500kV交流线路断路器短路电流延时过零现象研究

高压交流断路器切断电流时均在电流过零时才能灭弧,电流延迟过零现象会加重高压断路器的开断负担,并可能造成断路器损坏。为此以伊敏换流站500 kV 5043交流线路断路器现场实际故障为例,通过理论分析及仿真计算研究了交流线路发生单永故障重合期间,交流线路断路器出现短路电流延时过零现象的机理及条件,并得出判断阀值;指明该故障工况若出现在发电厂密集地区,相应线路断路器延时过零现象的概率较大;分析了交流线路断路器不同重合时刻对断路器短路电流的影响。同时,根据伊敏地区交流线路重合闸设备现有功能设置,提出了适用于现场实际的避免流经断路器的短路电流延时过零的反故障策略。     

特高压多串补系统电流特性分析

通过理论分析得到特高压多串补系统在不同故障类型及不同故障位置发生电流反向的条件。文章针对我国晋东南-南阳-荆门特高压实际工程,建立了含有多端串联补偿装置的输电线路模型,并推导得出了在线路不同位置处发生不同类型短路故障时的电流表达式,系统地分析了在本段线路及相邻线路发生对称、不对称故障时的电流特性并给出了对应的电流反向条件,为分析特高压系统继电保护动作行为提供了依据。最后,根据特高压工程实际参数,利用PSCAD搭建特高压输电线路模型并进行仿真验证,仿真结果与理论分析一致。     

特高压断路器短路开断试验零前电流畸变的仿真及应用

高压断路器在开断短路电流时,触头间建立起的电弧电压和试验回路的作用,使得电流过零前短路电流波形发生畸变。依据IEC 62271-101:2012附录A,理论分析了电弧电压为恒值和线性增长时的畸变电流表达式,以MATLAB/Simulink仿真环境为平台,建立了电弧电压为恒值和线性增长时短路电流的动态数学仿真模型,并以1 100 k V/63 k A试验方式T100a断路器为例应用仿真模型计算了电弧电压对电流半波幅值和持续时间的衰减百分比,计算结果可以为断路器短路试验时提供理论参考。     

特高压远距离高补偿度串补线路故障清除操作过电压特性及对策

在远距离特高压线路上加装高补偿度串补是实现更远距离、更大容量输电的合理选择,在我国特高压电网发展及全球能源互联网战略中具有广阔的应用前景。特高压高补偿度串补线路发生故障清除过程中,在健全相和相邻线路上产生的操作过电压与无串补或常规串补线路相比有升高趋势,且在现有避雷器及线路保护联动旁路串补措施条件下可能超过现有标准限值,有必要开展过电压特性及抑制措施研究。文章采取理论分析和数字仿真手段,研究了高补偿度串补对特高压线路故障清除操作过电压的影响特性,并基于闪络率评估,分析了快速联动旁路串补、加装低残压避雷器及"联动+低残压避雷器"组合等多种措施对故障清除过电压的抑制效果,并提出了综合对策。研究成果可为特高压远距离高补偿度串补线路的工程设计、设备选型提供技术依据,为实现跨区或跨国输电提供技术支撑。     

消除带串补装置的特高压线路潜供电流的方法

利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,以某1000kV特高压交流试验示范工程为例,针对安装有串联补偿装置的特高压输电线路潜供电流进行仿真分析,提出了一种利用旁路故障相串联补偿来消除这种影响的新方法。     

配电型断路器短路过电流选择性探讨

对瞬时过电流脱扣器和短延时过电流脱扣器进行合理整定,使断路器短路过电流具有选择性。阐述了能量选择性和区域选择性联锁技术,采用这些技术可完善断路器短路过电流的选择性,保证配电网络的安全。     

特高压高补偿度串补线路潜供电弧特性研究

高补偿度串补在远距离大容量特高压输电线路中有广阔的发展前景,但串补输电线路发生单相接地故障产生的潜供电流包含高幅值低频分量,不利于电弧快速熄弧。针对此问题,文中基于串补输电线路产生潜供电弧的机理,采用ATP-EMTP电磁暂态程序建立特高压串补系统仿真模型,并分别研究采用小电阻短接故障相串补以及联动旁路串补措施对潜供电流、恢复电压的抑制效果。结果表明,潜供电流的衰减速度与串补被短接或旁路的时刻有关,在断路器跳闸前将串补短接或旁路,可加快电弧熄弧速度。该研究结果对特高压大容量远距离高补偿度串补输电线路的工程设计具有参考价值。     

特高压电网短路电流过零点偏移现象仿真分析

输电线路短路电流过零点偏移会对高压断路器的开断造成影响,从而影响系统的安全运行。针对特高压输电线路发生单相短路时短路电流中更容易产生较大直流分量引起电流过零点偏移的现象,通过简化电路的理论分析和仿真计算得出了影响单相短路电流直流分量衰减和零点偏移的多种因素,包括系统结构和短路条件等,并建立ATPDraw模型进行仿真,验证了理论分析的正确性。在此基础上,综合考虑各种因素得出可能造成我国特高压系统短路电流严重零点偏移的情况。     

特高压电网短路电流过零点偏移现象仿真分析

输电线路短路电流过零点偏移会对高压断路器的开断造成影响．从而影响系统的安全运行。针对特高压输电线路发生单相短路时短路电流中更容易产生较大直流分量引起电流过零点偏移的现象,通过简化电路的理论分析和仿真计算得出了影响单相短路电流直流分量衰减和零点偏移的多种因素．包括系统结构和短路条件等。并建立ATP Draw模型进行仿真。验证了理论分析的正确性。在此基础上。综合考虑各种因素得出可能造成我国特高压系统短路电流严重零点偏移的情况.     

特高压串补线路中性点小电抗工作条件研究

特高压串补线路发生单相故障后,在串补电容器残压及其放电电流作用下,高抗中性点小电抗的电气应力特性与无串补线路发生变化。远距离特高压线路有加装更高补偿度串补的需求,使得串补线路的中性点小电抗过电压、过电流幅值可能超过现有小电抗设备的设计参数,有必要深入研究并提出有效对策。高幅值的低频振荡电流流经高抗可能致其饱和,使得中性点小电抗电气应力与将高抗视作线性元件时存在差别,目前尚未开展过相关研究。探讨了串补对特高压线路高抗中性点小电抗过电压、过电流问题的影响机理,基于典型系统条件仿真研究了提高串补度、高抗饱和对中性点小电抗过电压、过电流的影响特性,分析了联动旁路措施的抑制效果,并提出了解决小电抗电气应力超过现有设计参数问题的对策建议。研究成果可为特高压串补线路的工程设计、小电抗设备选型提供技术支撑。     

特高压串补线路负序方向高频保护行为分析

特高压输电技术和串联电容补偿技术都是提高输电线路传输容量、改善电力系统稳定性的有效措施,同时又都给输电线路继电保护提出了新的更高的要求.文中对带串补的特高压线路采用负序方向高频保护作为主保护方式进行了研究.结果表明负序方向高频保护适用于带串补的特高压输电线路,但是应克服串补不对称击穿和负序LC谐振带来的不正确动作.     

浅析断路器的过电流保护特性

为了保证断路器脱扣特性与断路器承受内热应力和电动应力的能力一致，制造厂在确定脱扣特性时应考虑瞬时动作电流整定范围上限、延时保护特性等几方面的问题，以满足国家标准的要求。     

高压线路中短路电流零点延迟条件的讨论

高压输电线路中短路电流零点延迟会对高压断路器的开断造成影响。通过简化电路的仿真计算,得出在高压输电线路中短路电流延迟零点的条件,其中包括电网条件和短路条件,并分析在高压线路中具有这些条件的现实性。分析结果验证了该现象存在的现实性,但概率很小。     

一台半断路器接线方式配串特性分析及其限制短路电流措施

目前,国网五大区域电网主网架很多500 kV厂站均采取一台半断路器主接线方式,其安全稳定运行对特高压交直流混联大电网至关重要.文中分析了一台半断路器主接线方式的优点及面临的问题,并结合实际电网运行经验,对大电网规划、建设及技改所涉及的一台半断路器接线厂站提出了配串建议,同时分析了该接线方式下拉停部分断路器对限制短路电流...     

电力系统短路电流估算及断路器选择

<正>某企业根据相关政策进行环保整体搬迁,本着节约和设备再次利旧的理念,原旧厂区诸多电气设备拟再次利用,这就需要根据搬迁新设计的电力系统进行方案验证,包括潮流计算、短路电流计算、负荷核算等。本文主要根据供电系统图绘制出等值电抗图,对110 kV和10 kV段短路点进行短路电流计算,用于选择断路器的开断电流,以此来判定原旧厂区的开关设备是否能够再次利用。1利旧设备(1) 110 kV段开关设备采用气体绝缘开关设备(Gas-Insulator Switchgear,GIS),其配套断路器为LW-126型高压六氟化硫断路器(额定电压126 kV,额定电流1 250 A,开断电流31.5 k A)。     

特高压串补平台测量箱的大电流试验研究

串补装置的平台测量箱位于电容器平台上,用于测量串补装置的各个电流,与可能流过数十kA的管母和连接支路的距离较近,因此,需要考核强电磁场情况下平台测量箱的电气性能指标。首先,给出箱体的电磁屏蔽效能工程计算公式,并据此估算出平台测量箱的工频电磁屏蔽效能;然后对平台测量箱进行大电流试验,用以模拟实际工况下的强工频电磁环境,测试平台测量箱体的工频电磁屏蔽效能和此情况下平台测量箱的性能。需要指出的是提出的大电流试验无法充分验证工频以外频率下平台测量箱的电磁兼容性。然而,鉴于大电流试验结果和箱体电磁屏蔽效能计算公式的计算结果一致,可根据计算公式对平台测量箱在各种频率下的电磁骚扰的抗扰度做出合理的估计。     

特高压串补线路沿线电压分布及串补布置方案研究

提出一种基于传输线理论的特高压串补输电线路电压分布的快速算法。首先,将线路的传输参数矩阵转化为两端口节点导纳矩阵,得到∏型等值模型集总参数。然后将其填入潮流计算软件,对目标电网进行潮流计算。再将计算的结果作为末端边界条件,用传输参数矩阵就可快速得出线路上的电压分布。该算法可精确计算特高压串补线路的沿线电压分布情况,而且还可以计及线路两侧的无功补偿能力,工程适用性很强。最后,还从理论上研究特高压串补的集中／分散布置方案以及串补和高压电抗的相对布置位置,指出高压电抗位于母线侧且串补分散布置的方案比高压电抗位于线路侧且串补集中布置的方案更有利于抑制工频稳态过电压,为特高压输电工程规划给出了指导性建议。     

固定串补装置对特高压线路保护的影响及解决措施

为提高特高压线路输送功率,在特高压线路上安装了固定串补装置。分析了特高压串补线路在电压互感器不同的安装位置以及不同的故障点下,对线路保护距离元件和零序功率方向元件的影响,以及串补装置暂态过程产生的低频分量对线路保护的影响。介绍了特高压交流试验示范工程保护动模试验中暴露的与固定串补有关的问题及其解决办法。人工接地短路试验和多年的运行经验表明,经过优化完善的线路保护动作可靠,可以满足特高压交流系统安全稳定运行的需求。     

特高压串补输电线路熄灭潜供电弧的方法

单相自动重合闸的成功合闸与潜供电弧的快速熄灭关系密切。在特高压串补输电线路发生单相接地故障时,为加快熄灭潜供电弧,提出采用一定数值的电阻短接故障相电容的方法。详细地阐述了潜供电流的频率特性,并给出直流分量的大小及衰减的快慢与故障时刻、弧道电阻的关系。最后以实际工程为例进行仿真计算。结果表明,该方法对潜供电弧的熄灭是实用和有效的。     

大串补度输电线路的电流差动保护分析与对策

串联电容补偿技术是超高压及特高压远距离输电中的关键技术之一。随着串联补偿装置的广泛应用和电网的快速发展,有可能出现大串补度输电线路的情况,这将对输电线路继电保护甚至是主保护的动作性能产生影响。文中结合工程实际,对大串补度输电线路的电流差动保护动作特性进行了研究,并分析了过渡电阻、系统的运行方式及功角变化对电流差动保护的影响。根据仿真结果,对提高电流差动保护的灵敏度提出了相应的改进措施。