真空断路器投切并联电抗器过电压故障分析

文中以某220 kV变电站20 kV系统侧由真空断路器开断并联电抗器过电压引发的事故进行了分析。基于电路理论阐述了真空断路器投切并联电抗器过程中的截流、复燃、多次重燃过电压产生的机理,运用PSCAD建立了20 kV系统电磁暂态仿真模型,对不同截流值、不同并联电容下系统母线侧与电抗器侧的过电压进行了计算。结果表明常规氧化锌避雷器只能限制过电压幅值,不能改变频率和陡度,且现有避雷器均为相对地避雷器,不能有效地抑制相间过电压;电抗器两端加装并联电容器(或阻容吸收装置)可降低过电压幅值和陡度,能较好地抑制真空断路器投切电抗器过电压。     

真空断路器开断35kV并联电抗器的三相建模仿真与过电压抑制研究

为探究真空断路器开断35 kV并联电抗器时过电压产生机理和改进现有仿真模型的不足,笔者简单综述了真空断路器开断感性小电流的仿真研究现状,基于ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,利用Fortran语言在MODELS模块中编写控制程序,建立40.5 kV真空断路器开断时电弧重燃三相模型,搭建了真空断路器开断35 kV并联电抗器三相仿真电路并考虑了断路器、三芯电缆三相间的寄生参数。在研究回路无任何保护情况下,断路器负载侧相间电压达到235 kV(7.1 p.u.),对地电压达到145 kV(4.4 p.u.)。仿真结果表明:三相多次重燃和"虚拟截流"现象是此类事故的主要原因。最后提出几点抑制开断并联电抗器时产生过电压的措施。     

真空断路器开断35 kV并联电抗器过电压及防护方案分析

开断35 kV并联电抗器时频繁出现操作过电压事故,主要原因是真空断路器在开断过程中的截流和多次重燃效应。为有效避免此类事故的发生,分析了截流、重燃和三相同时开断过电压的机理,采用ATP-EMTP建立了开断35 kV并联电抗器的电磁暂态模型。仿真结果表明,避雷器只能对过电压幅值进行限制,不能改变过电压的振荡频率,RC阻容吸收器能够改变高频振荡回路,降低过电压波头陡度和振荡频率,抑制真空断路器截流和多次重燃的发生。目前在35 kV母线和并抗侧安装三相星形避雷器的防护方案无法有效限制相间过电压,三相组合式避雷器能够对相间过电压起到限制作用,RC阻容吸收器的限制效果更好。针对该220 kV变电站,推荐在变电站35 kV母线侧安装三相组合式避雷器,在并联电抗器侧安装三相组合式避雷器或RC阻容吸收器。     

一起35 kV并联电容器装置故障原因分析

高压真空断路器在投切电容器组时,由于断路器重燃引起的重燃过电压造成电容器极间绝缘损伤甚至击穿。本文针对某220kV变电站35kV并联电容器装置故障的现象及电容器损坏情况,结合故障录波图、真空断路器投切及保护定值的整定等,分析确定本次事故的原因是由于高压真空断路器在投切电容器装置过程中产生了重击穿过电压,导致电容器极间绝...     

12kV真空断路器开断并联电抗器过电压抑制

为探明低电压等级真空电路器开断并联电抗器过电压的产生机理,分析了真空断路器开断电抗器的研究现状,经过理论分析和仿真研究,并对挂网运行的某12kV真空断路器开断并联电抗器进行了多次试验研究,利用ATP-EMTP搭建基于电弧重燃特性的真空断路器模块,并搭建真空断路器开断并联电抗器三相仿真模型。仿真结果和现场试验结果基本一致,得出:12kV真空断路器开断并联电抗器时,首开相重燃并产生高频电流,经三相间耦合导致后开相也产生高频电流,但并未导致后开相高频截流。首开相重燃造成电抗器侧首开相产生严重过电压,达到60kV(7.0 p.u),后开两相未发生重燃,过电压幅值较小。最后,提出基于相控断路器开断电抗器,可有效降低过电压幅值,避免或减小断路器重燃几率。     

真空断路器开断并联电抗器过电压试验研究

针对国内35kV与20kV系统真空断路器开断并联电抗器系统事故多发情况,开展35kV系统工况下的现场试验,分析了开断后的暂态过程及过电压的机理,并在实验室进行了20kV系统真空断路器在额定电流下投切电抗器的截流试验,研究截流值和过电压规律。结果表明:截流过电压幅值远小于重燃过电压,多次重燃过电压是真空断路器开断并联电抗器频繁出现高过电压的主要原因;在系统典型额定工况下,300A负载电流下的截流值比100A负载电流下小,真空断路器的截流值随着开断电流的增大而减小的理论在系统额定电流下同样成立。     

母线系统变化对10kV并联电容器分闸操作影响机理的研究

近年来,变电站投切10 kV并联电容器时发生断路器炸裂事故率连年上升,笔者发现类似故障具有普遍性,而事故本身又表现出一种特殊性,都伴随有明显的母线系统变化。文中对此提出了母线系统变化影响10 kV并联电容器的分闸操作的观点,并对其影响作用机理进行理论和仿真计算研究。研究表明:母线对地电容与电缆对地电容通过断路器形成电容冲放电回路,母线对地电容变化会产生高频电流分量。此时分闸操作,断路器触头电流"高频过零"并出现"等效截流"现象,断路器负载侧、断口都将产生极高幅值的高频过电压(4.5 p.u.),极有可能引发断路器重燃甚至电容器、断路器等设备的绝缘击穿。     

变电站投切电容器组过电压研究

投切补偿电容器组电力系统最常发生的内部过电压,以贵州某变电站为原型,建立了仿真计算模型。操作过电压仿真研究中,断路器模型起着关键性作用,在分析了真空断路器开断时交流电弧物理过程的基础上建立了断路器的仿真模型,大大提高了仿真精度。仿真计算结果表明：投、切电容器组过程中电容器上承受的过电压幅值较小,不会对电容器造成威胁,但会在电容器入口端产生较高的对地过电压;在切除电容器组过程中发生断路器两相重燃时,由于断路器相间电压较高,将会在重燃相产生上千安的涌流,对电容器组的通流能力要求较高。     

40.5kV真空断路器分闸并联电抗器重燃过电压及抑制方法

40.5 kV真空断路器分闸并联电抗器时,极易出现截流和电弧复燃,由此产生的重燃过电压会危害系统设备绝缘,危及电网安全稳定运行。为分析重燃过电压的特性及危害,文中考虑分闸过程中真空断路器触头之间的燃弧特性,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC构建了准确的真空断路器的三相分闸重燃模型及开断并联电抗器的220 kV变电站系统仿真模型,分析了真空断路器分闸初相角和介质绝缘恢复速度对重燃过电压的影响。文中提出了避雷器和阻容吸收器、以及避雷器和铁氧体磁环两种过电压协同防护方案,与避雷器、阻容吸收器和铁氧体磁环单独使用时对重燃过电压的抑制效果进行了对比,并分析了不同安装位置下的抑制效果,验证了文中所提出的避雷器和阻容吸收器以及避雷器和铁氧体磁环两种协同防护重燃过电压方案的有效性。文中的研究成果为并联电抗器的投切和抑制方面的实际应用提供了理论支撑。     

35kV并抗操作过电压治理研究

为治理35 kV并抗操作过电压,通过ATP-EMTP计算机仿真评估、10 kV模拟试验及35 kV现场试验,对35 kV并抗操作过电压治理措施进行了试验研究及仿真评估,对断路器并抗中性点侧投切、并抗并联匝间避雷器等措施进行了现场试验验证,结果表明采用断路器并抗中性点投切可极其有效地治理空母线开断并抗母线侧过电压风险,对其他治理措施的有效性及适用范围进行了探讨。     

考虑保护重要度的继电保护定值在线校核

现代互联电网运行方式灵活多变,对继电保护的要求越来越高.为了使继电保护定值校核和管理更加科学有效,提出了考虑保护重要度的继电保护定值在线校核.首先将风险评估理论和电网连锁故障风险相结合,得出系统综合风险并将其用于衡量各保护的重要度;然后根据重要度从高到低的顺序对所有保护定值进行在线校核.通过IEEE39节点系统的仿真和算法复杂度的分析,验证了该方法的可行性和正确性,避免了传统随机校核各保护定值带来的不足,对提高电力系统的安全稳定运行有着重要意义.     

发电机、变压器保护配置问题的探讨

文章对在配置变压器、发电机等主设备保护时遇到的问题如发电机的失磁保护、匝间保护、变压器的零序保护、非全相保护、失灵保护进行了分析 ,并提出了改进方案。并对变压器保护、发电机保护组屏提出了要求。     

利用充电保护实现短引线保护的可行性研究

针对3/2接线的500 kV升压站,当某台发电机停运后,发变组与系统解列,但出于电网安全考虑,调度部门要求断开主变压器高压侧出线隔离开关,恢复升压站内所停运机组的出线断路器为完整串运行.此时500 kV出线断路器至主变高压侧出线隔离开关之间的短引线处于带电运行状态,发变组保护装置中的发变组差动保护就必须投运,这给发变组保护装置定检工作带来了很大的安全隐患.通过认真细致地调查研究,并结合现场的实际情况,综合考虑电网设备及发变组保护装置定检工作的安全性,确定在不新增短引线保护装置的前提下,利用断路器保护装置的充电保护实现短引线保护功能,以确保电网设备的安全、经济、稳定运行.     

一种集成于线路保护的失步判别新方法

通过对电力系统异步运行状态特征的研究,提出一种集成于线路保护的失步判别新方法。该方法由3部分元件组成:失步起动诊断元件、失步区域判断元件和失步跳闸时机选择元件。失步起动诊断元件利用系统两侧的功角差和功角滑差判断电力系统是否开始发生失步。失步区域判断元件利用线路保护中距离保护Ⅱ段的起动信息判断失步解列的区域。失步跳闸时机选择元件通过Ucos原理统计失步次数,并利用功角差作为辅助判据来选择最佳跳闸时机。当3个元件同时动作时,失步保护动作将系统解列。该方法准确可靠且不受系统运行方式影响。通过RTDS仿真实验,验证了该方法的可靠性。     

电涌保护技术讲座第三讲电涌保护器的电压保护水平

给出了电涌保护器(SPD)电压保护水平(Up)的定义和重要性,设备的冲击耐受水平的含义,包括绝缘冲击耐受电压和电涌抗扰度.最后简述在选择SPD的Up时需考虑的一些因素.     

配电线路保护和变电所保护的配合运行

章针对配电线路保护与变电所保护的配合问题，提出配电线路的保护应该在不改变变电所原有保护方式的基础上与变电所保护配合运行。并且通过理论分析、动模实验、现场实验以及运行实践，证明了这种配合运行方式是正确并可以实现的。这一结论为配电网的保护提供了一定的理论指导作用。     

电动机保护概述

分外置控制保护器与内置控制保护器介绍了电动机的主要保护形式，并对内置控制保护器的几种方式作了进一步介绍。对所介绍的电动机保护的性能作了对比，且对BQ型防潮加热带作了独立介绍。     

一起失磁故障的保护动作分析

对某水电厂一台机组失磁后继电保护动作的原因进行分析,并提出改进建议;指出发电机后备保护与变压器保护密切配合、跳闸方式设置合理,方可避免采用两机一变的扩大单元接线方式在某种保护动作后造成的事故范围扩大.     

继电保护的网络应用的安全防护

阐述继电保护装置网络化发展必要性的同时,详细介绍了这个网络安全防护所应采取的制订安全防护策略、加强网络运行维护、完善安全管理等几方面的安全措施,为继电保护网络运行人员提供借鉴。     

电动机的保护

电动机保护在线路出现短路、过载、过电流、欠电压、失压及弱磁等现象时,能自动切断电源停转,防止和避免电气设备和机械设备的损坏事故,保证操作人员的安全.