江苏抽水蓄能电站特快速暂态过电压分析

采用PSCAD/EMTDC软件计算分析了江苏抽水蓄能电站500 kV GIS变电站在主变、出线操作时的特快速暂态过电压(VFTO),并以1台典型的500 kV主变为例,分析多种操作情况下特快速暂态过电压对主变的影响.结果表明,由于连接各台主变与GIS之间的电缆比较长(至少200 m),传递到各台主变上的VFTO幅值和陡度并不高,对其主绝缘影响不大,也不会直接造成变压器匝间绝缘的击穿.     

GIS变电站特快速暂态过电压研究的技术现状

在全封闭SF_6气体绝缘变电站(GIS)中,隔离开关的操作会产生特快速暂态过电压(VFTO).VFTO技术的研究涵盖了其产生、特性、对GIS和相连接设备的影响以及对其限制措施.通过对国内外VFTO技术研究水平现状的介绍.指出了目前国内外该领域的技术差距,并结合国内750 kV官亭变电站CIS工程实例,重点分析研究了VFTO的计算和实测技术.     

750kV GIS中快速暂态过电压的研究

随着超高压气体绝缘变电站(GIS)的广泛使用,由隔离开关(DS)和断路器(CB)操作引起的快速暂态过电压(VFTO)引发的绝缘事故也越来越多。以西北地区750 kV官亭GIS变电站为计算原型,利用电磁暂态程序(EMTP)对不同运行方式下GIS设备上的VFTO进行了数值仿真计算和分析,从而获得不同运行方式和操作方式下各节点的VFTO电压幅值、频率、陡度和波形等数据。根据计算数据对GIS和连接设备的绝缘配合和安全裕度进行了分析,为下一步开展VFTO现场实测提供了理论参考数据。     

750kV GIS中运行方式对快速暂态过电压的影响

随着超高压气体绝缘变电站(gasinsulated switchgear,GIS)的广泛使用,GIS中由隔离开关和断路器操作引起的快速暂态过电压(very fast transient voltage,VFTO)引发的绝缘事故越来越多。以西北地区750kV官亭GIS变电站为计算原型,利用电磁暂态程序对不同运行方式下GIS上的VFTO进行了数值仿真计算和分析。计算结果表明:单电源运行时VFTO幅值更高,带电出线越少VFTO越明显,线路越短VFTO幅值越高,操作离送电侧越近的隔离开关VFTO幅值越高。运行方式对750kV GIS中VFTO有较大影响。     

500kV GIS变电站隔离开关操作引起的VFTO研究

针对气体绝缘金属封闭电器(GIS)中由于隔离开关操作引起的快速暂态过电压(VFTO)的特性以及危害,以某500 kV GIS变电站为例,利用电磁暂态仿真软件EMTP-ATP建立计算模型,计算分析了多种运行方式下隔离开关操作引起的VFTO,为合理制定操作方式提供工程参考.     

500kV GIS隔离开关操作产生VFTO的研究

针对气体绝缘封闭式开关设备(GIS)中快速暂态过电压(VFTO)产生的原因、出现的种类、对GIS本身以及对外部设备的危害等问题,对某水电站500 kV GIS建立了系统的仿真模型,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,计算分析了隔离开关在3种典型操作方式时在主变压器线圈上引起的VFTO,并提出了防止VFTO的运行操作要求。     

550 kV GIS变电站中VFTO仿真计算及抑制措施

在气体绝缘变电站GIS(gas insulated substation)中,隔离开关进行分合母线时引起的特快速暂态过电压VFTO(very fast transient overvoltage)威胁站内设备安全,深入认识VFTO的特点并提出适当的抑制措施对于保障GIS变电站的安全具有重要意义.选取深圳某550 kV ...     

550 kV GIS隔离开关操作引起特快速瞬态过电压仿真研究

为计算分析洪屏抽水蓄能电站550 k V GIS变电站在电机以发电机和电动机运行方式下投切主变压器、母线、出线操作时的VFTO(特快速瞬态过电压)以及影响因素,采用EMTP-ATP电磁暂态程序建立了电路仿真模型。分析结果可知,主变压器处VFTO幅值并不大,但是在高频振荡分量作用下有可能激起局部共振过电压,对主变压器匝间绝缘有危害。同时,连接地上地下部分的长电缆加速暂态过程的衰减。最后选取较严重VFTO下的操作方式进行了主变压器VFTO抑制措施的研究,结果表明,在GIS母线与主变压器之间连接一条3 m长的架空线即可限制VFTO波前陡度对主变压器纵绝缘的危害。     

800kV GIS中变压器的VFTO防护的研究

随着超高压GIS的广泛使用,由开关操作产生的快速暂态过电压(VFTO)引起普遍关注。以拉西瓦750 kV GIS变电站为原型,利用EMTP计算了主变端部的VFTO,并分析了开关并联电阻、主变与GIS的连接方式、MOA及R-C过电压吸收器等保护措施对变压器的保护效果,为GIS以及变压器的安全运行提供了有用的参考。     

交流特高压GIS变电站的VFTO研究

指出特高压GIS系统的特快速暂态过电压会对GIS主绝缘及主变构成威胁。介绍了通过EMTP仿真软件建立的3/2台断路器主接线方式的特高压晋东南GIS变电站远景时期模型,计算投切主变、出线和母线可能产生的最大VFTO。认为投切主变可能产生的最大VFTO达2.51 p.u.,会对GIS本体主绝缘和主变匝间绝缘构成严重危害,投切出线和母线产生的VFTO对GIS本体主绝缘和主变匝间绝缘不构成危害。指出对于3/2台断路器主接线方式,遵循常规操作顺序,彻底消除投切主变产生的VFTO的措施。     

750kV GIS变电站VFTO特性分析

为评估特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)特性及其对主要电气设备的危害,结合我国西北电网中某750 kV气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)变电站,进行了大量的仿真计算,初步掌握了GIS内、外部主要部位VFTO的分布情况,并得出该变电站最大VFTO幅值在相关设备耐受能力范围内的结论.在此计算基础上进行了现场实测,准确掌握了750 kV GIS变电站VFTO实际幅值、波形及频率等重要特性参数.现场实测结果对于750 kV GIS中隔离开关的倒闸操作具有实际指导意义,同时也为1 000 kV交流特高压GIS设备中VFTO的实测及倒闸操作积累了经验和数据.     

800 kV GIS变电站VFTO计算研究

GIS变电站在隔离开关操时会产生快速暂态过电压(VFTO)。由于VFTO幅值很高,将严重威胁GIS设备、变压器和与其相连的二次设备。为了给GIS变电站的设计、布置提供参考,文中运用有限元分析方法,对800 kV GIS变电站中主要设备参数进行了计算,并通过实际测量验证了计算的正确性。应用EMTP程序对某800 kV GIS变电站在6种不同操作方式下,隔离开关合闸时产生的VFTO进行了仿真,得出了6种操作方式下,VFTO的最大值和出现的位置。通过与安全限值比较,得出了该800 kV GIS变电站绝缘符合要求的结论。最后对残余电压、阻尼电阻和短母线长度等影响VFTO幅值的因素进行了研究。     

500kV GIS开关站快速暂态过电压计算及对主变的影响

采用电磁暂态仿真软件EMTP程序仿真计算了福清核电500 kV GIS开关站隔离开关操作时产生的快速暂态过电压。重点计算分析了VFTO对主变绝缘的影响,结果表明,500 kV充油电缆对VFTO的传播具有抑制作用,降低了对主变的影响。并指出安装发电机出口断路器后,采用合理的操作方式,能有效地消除投切主变时产生的VFTO危害。     

架空线对入侵超高压变压器的特快速暂态过电压波前陡度的限制

在采用气体绝缘组合开关(GIS)的500kV变电站或发电厂中,陡波前的特快速暂态过电压(VFTO)对主变纵绝缘有很大的威胁。为此,分别从实验和仿真这2个方面详细探讨了连接于GIS母线与变电站或发电厂主变之间的架空线对到达主变端口的VFTO波前陡度的削弱作用,并采用ATP-EMTP仿真计算、分析了该段架空线长度与到达主变端口的VFTO波前陡度之间的定量关系。研究结果表明,长度为5～15m的架空线能够很好地保护主变纵绝缘:当架空线长度约为5m时,架空线能够非常明显地削弱到达主变端口的VFTO波前陡度;当架空线长度为10m时,对于大部分采用GIS的500kV变电站以及发电厂,到达变压器的VFTO波前陡度不会超出限制水平;当架空线长度达到15m时,对于各种采用GIS的500kV变电站以及发电厂,到达变压器的VFTO波前陡度都不会超出限制水平。     

水电站GIS特快速暂态过电压在线监测系统构建及监测数据分析

特快速暂态过电压(VFTO)严重威胁气体绝缘组合电器(GIS)及变压器等线圈类设备的绝缘性能,尤其在GIS和变压器通过油气套管直连时。因此为准确及时掌握VFTO对GIS和变压器运行状态的影响,有必要实时监测GIS设备断路器和隔离开关操作引起的VFTO水平。文中针对某大型水电站500 k V变压器和GIS设备,设计了一套基于超宽频电容传感的特快速暂态过电压在线监测系统。对GIS设备与变压器联接筒体处的盖板进行电容传感改造,在监测终端处就地进行信号转换和采集,并通过光纤上传至上位存储控制单元。监测系统有效测量带宽2.1 Hz～230 MHz,采样率250 MS/s,模拟带宽100 MHz。通过定制的陡度触发模式可准确捕捉突变电压波形,记录时间不低于200 ms。过电压系统上线之后,成功准确记录到隔离开关和断路器在操作过程中引起的特快速暂态过电压波形。通过数据分析发现该水电站隔离开关操作引起的VFTO波形持续时间低于5μs,上升沿低于60 ns,主要频谱分布在1～10 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率可达100 MHz;断路器操作操作引起的VFTO波形持续时间约30μs,上升沿约100 ns,主要频谱分布在100 k Hz～2 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率也可达100 MHz。利用过电压在线监测系统实测的过电压波形可优化GIS和变压器设备VFTO仿真模型,为提升设备VFTO防护水平,分析设备故障原因奠定了坚实基础。     

采用投切电阻抑制特高压GIS中特快速暂态过电压

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中隔离开关的操作会产生特快速暂态过电压(VFTO),可能导致GIS本体及其相连的设备(如变压器)绝缘损坏,并可能产生电磁干扰,影响二次设备。国家电网公司正在建设的中国1000kV交流特高压试验示范工程中,晋东南变电站采用GIS。计算表明,在不采取VFTO限制措施的情况下,晋东南变电站GIS本体承受的VFTO较高。为限制VFTO,建议在晋东南GIS隔离开关装设投切电阻。若采用500Ω投切电阻,VFTO峰值可由2.6p.u.下降到1.4p.u.。分析装设投切电阻对VFTO频率特性、陡度、陡波上升/下降幅度的影响,仿真隔离开关操作过程中多次重燃现象,并确定多次重燃过程中隔离开关投切电阻吸收的能耗。     

500kV智能变电站GIS快速暂态过电压仿真计算分析

随着SF6气体绝缘开关(GIS)在电力系统的大规模应用,因隔离开关操作产生的快速暂态过电压(VFTO)引起的GIS本体事故呈增加趋势,而目前国内针对超高压智能变电站中VFTO对GIS的影响研究较少。通过按照某500kV智能变电站的实际主接线建立仿真模型,运用EMTP仿真软件模拟2种不同运行方式下GIS中隔离开关操作过程,得出VFTO的特性,为运行生产提供依据。     

特高压泉城站1000kV GIS VFTO仿真研究

GIS变电站隔离开关的操作会产生特快速瞬态过电压(VFTO),可能损害一次设备的绝缘,并可能对二次回路引起电磁干扰。针对特高压泉城站1000 kV GIS隔离开关操作产生的VFTO进行了仿真,确定了VFTO水平,提出了抑制措施。     

主变压器与GIS之间不同连接方式及长度对入侵VFTO的影响

介绍特快速暂态过电压(VFTO)对变电站中主变压器的绝缘危害,借鉴变电站进线段限制雷电流的思想,本文提出利用主变压器和GIS之间的连接线来抑制入侵VFTO。基于单机、单变、单回路运行工况下的变电站仿真模型,利用EMTP软件从仿真的角度探讨了主变压器和GIS母线出口套管之间不同连接方式对入侵VFTO的影响,并详细分析了连接线的长度对VFTO的削弱作用。研究结果表明,采用GIL连接方式对抑制VFTO的效果最佳,此外仿真结果显示连接线越长,可能对削弱VFTO越有利。     

550kV GIS中快速暂态过电压仿真及防护措施研究

目前,随着全封闭组合电器(GIS)的广泛应用于电力系统,尤其是在超、特高压系统中,由隔离开关操作引起的特快速暂态过电压(VFTO)对设备造成的危害得到普遍关注。首先利用电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)仿真计算550k V GIS中在操作母线侧隔离开关的操作方式下一些主要节点的VFTO波形和幅值。然后提出并分析抑制GIS系统中VFTO的措施,分别是附加合闸电阻、加装避雷器、利用接地开关泄放残余电荷、主变高压侧加装并联耦合电容器的方法,为超、特高压GIS设备的设计及生产提供依据。