工厂供电系统的内部过电压及防护措施

工厂供电系统高压部分电压一般为6～10kV,部分工厂采用35kV,中性点是不接地的;低压部分采用380/220V的电压,中性点直接接地。在供电系统运行中会产生大气过电压和内部过电压。对于大气过电压,从事供电工作的人员已有足够的认识,而对于内部过电压尚未引起足够的重视。本文就工厂供电系统内部过电压的产生、危害及防护措施作一概括性的论述。内部过电压是指由于故障、操作或其它原因,使系统参数发生变化,引起系统内部电磁能量的转化或传递所造成的电压升高。内部过电压可分为操作过电压和谐振过电压两大类。操作过电压是因操作或故障引起的暂态过电压,操作过电压的持续时间一般在0.1s以内。而谐振过电压是指操作或故障,使系统中的电感和电容形成谐振回路,在一定能量作用下发生谐振而引起的过电压。谐振过电压不仅会在进行操作或发生故障的过程中产生,而且可能     

特高压电网内部过电压及其限制措施

<正>在电力系统内部,由于断路器的操作或系统故障,使系统参数发生变化,引起电网内部电磁能量的转化或传递所造成的电压升高,称为内部过电压。内部过电压是电力系统中的一种电磁暂态现象。内部过电压分为暂时过电压和操作     

换流站交流滤波器母线高抗操作过电压研究

为了研究换流站交流滤波器母线接入高抗后,操作该高抗产生的过电压,详细分析了切母线高抗引起的截流过电压和合闸过电压,并建立了换流站接入系统的EMTP模型,对母线高抗的操作过电压进行仿真计算。研究结果表明,随断路器截断电流值的增大,由分闸产生的操作过电压(包括截流过电压、断路器断口恢复电压和恢复电压上升率)较高;而合母线高抗未产生谐振过电压,也没有滤波器在合闸过程中过载。得出,在高抗侧并联一组避雷器能够有效地限制此过电压。     

交流1000 kV输电系统过电压和绝缘配合研究

为研究特高压交流输电系统过电压和绝缘配合水平,从2个方面作了介绍。过电压部分研究了晋—南—荆线的过电压。基于避免发生非全相工频谐振过电压和限制过电压水平以及节省高抗备用相等方面提出高抗配置方案。研究了工频暂时过电压TOV、潜供电流和恢复电压、MOA参数选择、操作过电压(包括合闸和单相重合闸空载线路过电压,接地过电压和切除短路故障的分闸过电压,GIS隔离开关操作过电压)、断路器瞬态恢复电压TRV和断路器开断短路电流的直流分量衰减时间常数。也介绍了晋-南-荆线路延长成陕-晋-南-荆-武线路和华东1000kV输电工程过电压的特点。绝缘配合部分同时考虑了过电压水平和绝缘的放电特性,兼顾了安全可靠和建设、运行成本。介绍了在包括工作电压、雷电冲击和操作冲击下的特高压线路塔头绝缘间隙距离的选择,变电所和开关站绝缘间隙距离的选择和输电设备绝缘水平的选择。     

发电厂如何抵抗过电压

电力系统中普遍存在着过电压的情况。根据引发原因归类为以下几种：谐振过电压、操作过电压和雷电过电压。如当系统内歼关操作或系统出现事故时，电力系统将由一种稳定状态过度到另一种稳定状态，在转变过程中，由于系统内部电磁能量的振荡，互换及重新分布，就可能在某些设备上，甚至在全部系统中出现很高的过电压。又如当进行开关操作时，某些回路被分割开来，在适当的参数配合下，可能引起强烈的具有共振形式的振荡，并导致严重的过电压。前称为操作过电压，后称为谐振过电压。由雷电作用电力系统，在电力线路和电力设备上将造成冲击过电压，故称之为雷电过电压。这些过电压一旦发生．往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故，因此对发电厂系统过电压进行综合治理是很有必要的。     

特高压可控避雷器参数配置及控制策略

可控避雷器通过动态改变伏安特性可实现操作过电压的深度限制,进而取消特高压系统断路器合闸电阻,提高工程经济性和可靠性。该文研究了可控避雷器对合闸操作过电压幅值、分布、波形等特性的影响;研究了可控避雷器参数在不同系统条件、线路长度下的适应性,提出取消断路器合闸电阻的可控避雷器参数配置方案;分析了可控避雷器的控制策略和实现方法;研究了可控避雷器在不同参数、不同工况下的工作条件。研究结果表明:长度400 km以内的特高压线路,采用15%～25%可控比的可控避雷器,可将合闸操作过电压限制在允许范围;可通过监测线路电压判断线路状态进而实现可控避雷器的控制;在所提出的参数配置和控制策略下,可控避雷器能耗、工频电压耐受均满足要求。     

126kV真空断路器操作过电压测试

文中介绍了126 kV单断口真空断路器的操作过电压现场测试结果。首先,确定断路器应用场所并设计了过电压测试方案;然后,测试真空断路器和SF6断路器切合变压器的操作过电压并进行对比;最后,测试真空断路器切合空载线路操作过电压。通过测试,真空断路器和SF6断路器切合变压器的操作过电压水平基本接近,切合空载变压器时无过电压,而带载变压器操作过电压可达1.46倍;真空断路器切合空载变压器的过电压分别可达1.34倍和1.25倍。     

内部过电压引起低厂变烧坏事故解析

引言电气系统的内部过电压触发的原因很多,既有线路参数匹配引起的工频过电压,也有开关操作时电弧复燃引起的操作过电压;此外还有电感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。内部过电压,特别是操作过电压引起的事故时有发生。据统计资料,一般工频过电压不会超过2倍相电压,切除空载线路引起的操作过电压和间歇性电弧引起的过电压不会超过3.5倍相电压,铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压。但是,实际运行经验证明,事故的发生往往是几种过电压合在一起,过电压倍数有时高达额定相电压的7～8倍。2005年7月11日、2005年7月16日和2…     

降低避雷器额定电压或残压对取消750kV线路断路器合闸电阻的影响

目前中国西北地区已投运的750 kV工程避雷器配置基本上是采用750 kV母线侧避雷器额定电压600 kV、线路侧避雷器额定电压648 kV。绝大多数750 kV工程线路断路器装有570~600Ω合闸电阻。根据工频过电压的差异化研究结果,母线侧和线路侧避雷器额定电压在一定范围内均可以进一步降低。避雷器性能提高,避雷器操作冲击电流残压降低,750 kV线路合闸操作过电压水平会相应降低,有利于取消750 kV线路断路器合闸电阻。文中对750 kV工程避雷器额定电压或残压降低后的合闸操作过电压进行了研究,结合操作过电压闪络率的计算,提出了降低避雷器额定电压或残压后取消750 kV线路断路器合闸电阻的适用范围。     

一起500 kV同塔双回输电线路电压异常分析

谐振是一种稳定的状态,谐振过电压由于持续时间长危害性大,一旦发生,往往会造成电气设备的损坏和大面积的停电事故,因此需要重点关注及防范。文中介绍了一起因线路高抗与线路容抗因参数谐振造成的同塔双回输电线路电压异常事件。通过电压及电流仿真计算与故障波形的对比,分析了事件发生的原因。同时,为避免今后类似故障提出了建议。     

几个典型倒闸操作中对内部过电压的限制措施

内部过电压又称操作过电压或谐振过电压,对电气设备的安全运行和操作人员的人身安全构成严重威胁。通过对几个典型倒闸操作中(中性点直接接地系统中停送主变,带专用旁路母线的变电站进行代路操作,中性点非直接接地系统中,投运电磁式电压互感器,中性点直接接地系统中母线转热备用)内部过电压产生的机理,以及防止过电压产生的防范措施的作用机理进行一般性分析,说明在进行倒闸操作的过程中,有可能产生内部过电压,而针对不同的系统,不同的设备,采取不同的防范措施,则完全可以防止过电压的产生,从而有效地保护电气设备和操作人员的人身安全。     

基于电晕笼的导线操作冲击电晕特性试验研究

随着电力系统的电压等级逐渐升高,操作过电压对输变电设备的绝缘水平影响越来越大,如何对输电线路操作过电压精确计算,使设备的绝缘设计更为合理广受关注。目前计算线路操作过电压中都忽略了导线的冲击电晕会对操作过电压产生明显的衰减畸变影响,计算结果往往过于保守。在中国特高压交流试验基地进行的试验对电力系统常用的导线进行了操作冲击电晕试验,获得了相应的导线冲击电晕伏库特性曲线。试验结果表明,导线参数对起晕电压影响较大。长波头操作冲击产生的空间电荷量比标准操作冲击更大,而正极性冲击电晕比负极性电晕更为激烈。基于试验结果,建议在输电线路中安装选相合闸断路器的,利用断路器的开断使线路的操作过电压都为正极性的,从而利用正极性冲击电晕降低线路操作过电压值。     

"四TV"方式消除铁磁谐振的机理和异常分析

叙述了由电磁式电压互感器(TV)铁心饱和引起的铁磁谐振过电压和机理;分析了谐振过电压的类型和系统参数的关系;介绍了消除谐振过电压的几种措施;就"四TV"方式出现的异常情况进行了分析.     

500kV同杆并架输电线路并联高抗谐振过电压分析

分析500 k V同杆并架输电线路中1回线路带并联高抗时,产生谐振过电压的机理,以及激励电源消失后谐振电压、电流的变化规律,并分析并联高抗中性点小电抗的影响。仿真、计算结果表明,该双回线路中1回线路由于参数匹配产生了严重的谐振过电压,中性点小电抗数值对两回线路通过线间耦合激励产生串联谐振的抑制效果有限。还从稳态电压、操作过电压、潜供电流、无功平衡等方面分析线路并联高抗退出运行的影响。针对同杆并架输电线路并联高抗谐振过电压问题,提出规划设计阶段、投产调试阶段应对策略。     

电力系统铁磁谐振数字仿真及防范措施

铁磁式电压互感器TV是一种带铁心的电感元件,具有非线性的特点,在不同的激励条件下(系统发生短路接地故障、倒闸操作等)其电抗值会发生变化,容易与系统中的电容元件产生谐振.一般把带铁心的电感与电容元件产生的谐振称为铁磁谐振.铁磁谐振可使系统产生过电压或电流,铁磁谐振具有稳态性质,谐振时的过电压、过电流持续时间较长,能危及电...     

一起特高压线路过电压保护断路器位置开入异常的分析

某特高压线路过电压保护装置进行开入量测试时,发现两套保护装置断路器位置开入量均与现场断路器实际位置不一致。检查发现该异常由断路器位置信号未直接取断路器位置辅助接点,而是取断路器保护操作箱的跳位监视继电器辅助接点引起。当运行中出现TWJ继电器异常失电或回路接线有松动时,会引起过电压保护装置对应断路器位置不正确开入,闭锁保护,从而引发过电压保护不能正确动作。针对此种开入方式的不足,提出了保护巡视和操作时的针对性措施,建议变电站保护设计时尽量考虑过电压保护直取断路器位置辅助接点。     

500kV限流器接入对南网系统过电压的影响分析

串联限流电抗器能有效限制500 kV电压等级的短路电流,但其接入系统后会影响系统的过电压水平,需要进一步进行安全校验。以广南站500 kV/90 kA 限流器示范工程为背景,利用电磁暂态仿真软件EMTP 研究500kV限流电抗器自身的过电压以及限流电抗器接入后对系统的工频过电压、操作过电压、线路断路器的暂态恢复电压,以保证系统与设备的安全运行。结果表明,无论是否采用限流电抗器,顺德-广南500kV线路无故障甩负荷和单相故障切负荷时的工频过电压均在允许的范围内;500 kV限流电抗器接入后的顺德-广南500kV线路合闸操作过电压未超过标准允许范围,变电站及限抗站金属氧化物避雷器MOA能耗及电流与其设计参数相比有很大的裕度。     

特高压输电系统的过电压问题

介绍了国外特高压输电的发展现状,并着重阐述了目前国外特高压系统过电压存在的问题。针对内部过电压,分析了工频电压升高、潜供电流以及操作过电压所引起的问题,同时列出了各自可以采用的限制措施;针对防雷保护问题,分析了特高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能及绕击防护措施,并归纳比较了反击耐雷水平和绕击耐雷水平的计算方法。     

126kV真空断路器过电压仿真和保护技术研究

为保证126 kV单断口真空断路器挂网运行和操作过电压测试的安全,进行了断路器的操作过电压仿真计算和过电压保护研究。首先,确定断路器运行方式和建模数据;然后,EMTP建模仿真计算切合变压器和空载线路的操作过电压,并与变压器操作过电压的实际测试结果对比分析;最后,根据仿真计算提出过电压保护方案。结果表明,126 kV真空断路器的操作过电压较高,切空载变压器的过电压值低,不需要采取过电压保护措施,切负载变压器的过电压程度较高,应采取过电压保护措施,与现场测试结果一致;空载线路中由于110 kV母线安装有避雷器保护,过电压损坏架空线路程度低;金属氧化物避雷器可有效限制126 kV真空断路器的操作过电压。     

基于VSC-HVDC的线路过电压抑制策略研究

在电力系统发生大停电事故后的恢复过程中,控制启动方案中的重要因素即充电空载长线路时的工频过电压与合闸空载长线路时的操作过电压,分析了电压源换流器直流输电(VSC-HVDC)技术用于联网的优势,及由空载长线路电容效应引起的工频过电压与合闸空载线路引起的操作过电压的形成机理;提出利用联网的VSC-HVDC抑制空载长线路工频过电压与操作过电压的概念以及相应的过电压控制策略与系统并建立了联网的VSC-HVDC启动空载线路的数学模型。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,VSC-HVDC能够有效抑制空载线路的工频过电压与操作过电压。