变电站屏蔽电缆端口的雷电感应电压计算方法

变电站内屏蔽电缆容易受到雷电干扰,严重时会造成端接设备损坏,有必要开展电缆端口的雷电感应电压计算研究。基于电磁骚扰的耦合路径分析,提出了依次求解电缆屏蔽层响应和电缆内部响应的耦合分析步骤。对于电缆屏蔽层响应,指出了基于地电位差的传导耦合分析方法和基于空间磁场的感应耦合方法的不足,提出了基于电磁散射理论的更一般的分析方法;对于电缆端口响应,提出了基于转移阻抗和转移导纳的分布激励源的传输线计算方法。通过典型算例,计算了屏蔽电缆单端接地和双端接地时端口雷电感应电压,计算结果表明电缆屏蔽双端接地比单端接地具有更好地雷电屏蔽效果。     

500 kV隔离开关操作中燃弧引起的感应过电压

介绍了针对上河变电站几次 5 0 0 k V隔离开关操作引起的 40 0 V操作电源端子箱内熔丝熔断事件进行的现场试验。试验结果表明 ,隔离开关操作时 ,由于 5 0 0 k V串内连接线和 40 0 V电源线间存在电磁耦合 ,在40 0 V操作电源供电母线上有较高的感应电压存在。为降低感应电压 ,提出了铺设屏蔽电缆或暂时在电源母线上并联电容器的解决方案     

变电站静电感应电压风险的识别与控制

为了对变电站中静电感应电压的风险进行识别,利用电容分压器法,对220 kV侯寨变电站的感应电压进行检测。检测结果显示:变电站内停电设备未直接接地或断开接地刀闸时,感应电压较高,远远超过安全限制;若将停电设备直接接地后,感应电压显著降低,满足安全限制要求,但人体高处作业感应电位与设备间存在的电位差仍可能导致人身或设备伤害,需采取防感应电措施。对检试结果进行分析,提出变电站静电感应电压风险控制措施。     

金城江水力发电厂通信楼防雷工程设计

在厂通信楼顶部设置2基9m高的头部分裂均压针式新型避雷塔,配合2m×2m屏蔽网,将所有进出通信楼的通信线、电源线改用屏蔽电缆(电缆的屏蔽层接地),并在机房设置参数稳压电源,供电电源经参数稳压电源向通信设备供电,可有效减少通信大楼的落雷次数,减弱雷电磁场强度,防止感应雷过电压通过通信线、电源线损坏设备。     

变电站工频短路时的电磁环境分析

变电站的电磁环境威胁二次系统的安全运行,为分析变电站工频短路时的电磁环境,采用现场测试和数值计算的方法分析了工频短路时产生的空间电磁环境和传导电磁干扰。工频短路时变电站内短时电场强度达到22.6kV/m,短时磁场强度可达到1000A/m,对弱电设备的影响值得关注。500kV变电站站内单相短路接地试验表明,二次电缆如果与母线平行敷设,二者之间的电磁耦合强,二次电缆的芯线对地的骚扰电压可达4.5kV;而与母线非平行布置,二次电缆的芯皮电位差可控制在>1kV,主频率为几~几百kHz。理论分析了电缆结构参数对二次电缆芯皮电位的影响表明,屏蔽层编织角在15°、45°、55°、65°、85°左右将产生较强的电磁干扰。工频短路时二次电缆的芯皮电位差与地电位升有直接的关系,将地电位升限制<5kV时,施加在屏蔽层双端接地的二次电缆上的芯皮电位差最高可控制<2kV绝缘耐受水平。     

架空输电线的电气影响与防止对策

架空输电线路对其周围有三种电气影响,现分别叙述它的发生原因和防止对策一、静电感应干扰与防止对策 1.通信线感应干扰 (1)发生原因由于输电线路和通信线路相互间的静电耦合使通信线产生感应电压,把这种现象叫静电感应。静电感应电压大时,在电话中就有电流通过和产生包含工业频率噪音等的通信干扰。 (2)静电感应电压公式输电线和通信线间相互静电电容连同三相在内,当它们相同且保持平衡时,一般静电感应电压E_(?)为零。当三相和通信线的距离有差异时,即交叉换位塔不多时,输电线和通信线间的静电电容就不     

大化电厂通信大楼防雷装置的改造

在通信大楼顶部设置 2基 9m高的头部分裂均压针式新型避雷塔 ,配合 2m× 2m屏蔽网 ,取代原有的 2 5m高旧避雷针 ,可有效减少通信大楼的落雷次数 ,减弱雷电磁场强度。将所有进出通信大楼的通信线、电源线改用屏蔽电缆 (电缆的屏蔽层接地 ) ,并在通信机房设置一参数稳压电源 ,供电电源经参数稳压电源向通信设备及厂区电视监控设备供电 ,可有效防止感应雷过电压通过通信线、电源线损坏设备。     

同轴电缆强电磁脉冲辐照下的终端负载响应规律

为清楚得到设备互联电缆在超宽带辐照条件下的耦合响应规律,以典型射频同轴电缆为受试对象,将电缆终端连接的设备等效为集总负载,通过对其进行超宽带辐照效应试验,分析了受试电缆长度、终端负载状态等对同轴电缆终端负载响应规律的影响。结果表明:同轴电缆对电磁辐照响应具有选频特性,终端负载响应电压的峰值出现在电缆相对长度为1/2的整数倍的频点;同轴电缆受到超宽带辐照后,感应皮电流通过转移阻抗转化为芯线与屏蔽层之间的差模感应电压,而这一感应电压源的内阻就是同轴电缆的特性阻抗;同轴电缆终端等效负载阻值的变化不会对电磁脉冲辐照响应波形产生影响,但影响其响应电压峰-峰值的大小,终端负载与等效感应电压源内阻上的电压响应满足分压原理;屏蔽室内部采用不同长度的连接电缆时,受试电缆超宽带辐照终端负载响应电压相近、峰值响应频点基本相同,说明了屏蔽室内连接电缆的长度对受试电缆超宽带辐照终端负载的响应无明显影响。     

雷电流流过地线时控制电缆感应电压的研究

当雷击中变电站附近后,其落雷点附近电位升高,就会在电缆沟中的接地线上产生雷电流。该电流会通过电磁耦合到电缆的芯线上,采用敷设与地线平行并联的分流地线的措施,降低了在电缆沟内的地线中通过的雷电流,进而降低周围电磁场强度,减小附近控制电缆的感应过电压。     

雷击特高压变电站时电磁骚扰特性的预测

研究特高压变电站保护与控制设备的电磁兼容问题对于确保特高压电网的可靠稳定运行具有重要意义。为此,将矩量法与Fourier变换技术相结合,研究了雷击特高压变电站时保护小室区域的瞬态电、磁场分布,以及在双端接地二次电缆上产生的屏蔽层电流和芯线共模干扰电压。预测计算表明:保护小室区域的最大瞬态磁场强度约为2285A/m,建议在保护小室墙体铺设金属屏蔽网以满足特高压变电站保护与控制设备的脉冲磁场抗扰度5级的要求;由于雷电流作用时间极短,再加上电缆沟内多根电缆和并联铜排的分流作用,不会导致二次电缆的烧毁;二次电缆的芯线共模干扰电压<1kV,低于特高压变电站保护与控制设备的浪涌抗扰度4级的要求。     

变电站屏蔽网破损对站内电压的影响

屏蔽网可以抑制变电站内感应电压,保护站内二次设备的运行安全。为研究屏蔽网破损产生的影响,利用有限元建模研究屏蔽网破损位置和破损大小对变电站感应电压的影响。经过模型建立并计算,仿真结果表明:与变电站侧面屏蔽网破损相比,顶部屏蔽网有破损时,变电站内平均感应电压更大;变电站顶部中央的屏蔽网破损对变电站内感应电压影响最大;顶部破损越大,站内平均感应电压越大;距离缺失的屏蔽网越近,感应电压越高。     

XLPE电缆绕组芯线与外半导电层间的暂态耦合特性

为了解XLPE电缆外半导电层与芯线的暂态电压耦合特性,测取了冲击电压下外半导电层及芯线的电压分布;给出了单匝电缆的等效电路模型。结果表明,冲击电压下芯线与外半导电层间为电容耦合。试验和计算结果吻合。     

500 kV同塔双回输电线路感应电压和感应电流建模分析

考虑到同塔双回输电线路一回运行、一回停运时,在停运线路上可能产生较大的感应电压和感应电流,对检修人员和设备产生一定的安全隐患。为了研究不同运行工况下的感应电压和感应电流,利用ATP EMPT软件建立了500 kV同塔双回架空输电线路仿真模型;计算分析了线路长度、输送功率、运行电压和土壤电阻率对感应电压和感应电流的影响;最后,利用混合差分进化-粒子群优化算法对上述影响因素与感应电压和感应电流进行多变量拟合。结果表明：线路长度对电磁感应电压、静电感应电流和电磁感应电流影响较大;输送功率对电磁感应电压和电磁感应电流影响较为显著;运行电压对静电感应电压、电磁感应电压、静电感应电流和电磁感应电流均有影响,几乎均成正比关系;土壤电阻率对电磁感应电压和电磁感应电流有一定影响。通过多元拟合分析,建立了上述影响因素与感应电压和感应电流的函数关系,为后续工程中感应电压、感应电流的估算提供了参考。     

500 kV交直流同塔输电线路感应电压和电流的多因素分析北大核心CSCD

文中以500 kV张北柔直输电线路工程为研究对象,构建5因素3水平的L16(35)正交试验方案,利用PSCAD/EMTDC软件搭建感应电压与电流的仿真模型,分析了导线排列方式、交直流回路间垂直距离、直流极导线间水平间距、回流线等导线布置方案对带电回路在停运检修线路上感应电压与电流的多因素相互影响程度及规律。结果表明:交直流线路采用上下两层均平行布置时,各感应分量最小,且两极线间感应分量差值亦最小;回流线可降低检修线路上感应电压与电流约35%;影响静电耦合分量因素的因子主次顺序为:垂直间距、运行电压、极导线间水平间距、运行电流;影响电磁耦合分量因素的主次顺序为:运行电流、垂直间距、运行电压、极导线间水平间距;土壤电阻率对停运检修线路的影响可忽略不计。针对静电耦合分量与电磁耦合分量分别提出了不同的优化措施。这为交直流同塔混压共架线路运行、设计以及检修作业方式和人员防护提供依据。     

双馈感应电机新型直接转矩控制技术

为了便于双馈感应电机直接转矩控制器的设计,建立了选装坐标系下的双馈感应电机的空间矢量数学模型和等值电路,推导了电磁转矩方程和转子磁链微分方程。通过分析转子电压空间矢量对转子磁链和电磁转矩的影响,提出了双馈感应电机直接转矩控制的一种改进方案:一是调整转子磁链扇区与转子电压矢量的相对位置;二是利用具有互补性的互差120°角的电压矢量作为主控矢量进行控制。通过大量的仿真结果分析,验证了所提控制算法的可行性和有效性。     

广东500 kV同塔四回线路相序排列的选择

文章对采用水平型杆塔、各回路导线呈垂直排列的500kV同塔四回线路参数的不平衡度进行了分析,比较了不同相序排列下的潜供电流和恢复电压、感应电压和感应电流。对于杆塔内侧的五邑—南沙和江门—顺德线路,采用相序3时的感应电压和感应电流仅为采用相序1时的50%左右,其潜供电流和恢复电压也有所降低;而对于杆塔外侧的台山—上稔和糯扎渡—顺德线路,采用相序3时的电磁耦合感应电压和感应电压也低于采用相序1时的情况,其静电耦合感应电压和感应电流、潜供电流和恢复电压则差别不大。为此,推荐广东500kV同塔四回线路采用相序3排列方式。     

含分布源传输线方程的时域求解

变电站内雷击、故障和开关操作引起的瞬态电磁脉冲通过空间耦合作用在二次电缆上产生的感应电压和电流将干扰终端保护、自动装置等设备,感应电压和电流的大小可通过含分布源的传输线方程算出。均匀传输线在频域可方便求解,但非均匀传输线方程,在频域求解会很困难。为此运用时域有限差分法FDTD在时间和一维空间离散求解传输线方程,考虑到外界电磁脉冲对传输线的耦合,将其表示为分布源,从而算出终端负载的响应。计算与频域两种算法的结果吻合,验证了此算法适用于非均匀传输线方程的求解。     

基于感应电动机的暂态电压稳定判据的研究

提出一种负荷采用感应电动机模型时的暂态电压稳定的判断方法.该判据通过比较扰动后感应电动机电磁转矩和机械转矩以及转差的变化情况来判断负荷的稳定性,以系统的最大传输功率与负荷功率需求的关系来确定负荷失稳是否会导致暂态电压失稳.以单机单负荷系统和IEEE39节点系统为例,用MATLAB软件进行仿真分析,仿真结果验证了所提出的方法的准确性.     

±800 kV与±500 kV同塔双回输电线路同塔架设可行性分析

与其他较低电压等级输电线路相比,特高压输电线路正常运行电流增大了几倍,短路电流更是高达十几到数十倍。当共走廊输电线路中某回线路停运检修时,电磁耦合作用使得运行线路在停运检修线路上感应出较大的电压和电流,严重威胁输变电设备和检修人员的安全;当运行线路发生单相接地故障时,共走廊输电线路间电磁耦合作用使得故障点潜供电流和恢复电压增大,电弧不易熄灭,严重影响了电力系统保护装置重合闸的成功率。鉴于此,分析了±800 kV与±500 kV同塔双回输电线路同塔架设可行性。     

考虑感应电动机故障中电磁转矩变化的节点暂态电压评估方法

暂态电压稳定与负荷动态特性之间关系紧密,而感应电动机负荷特性是引起暂态电压稳定的重要原因。利用极限切除时间来评估负荷节点暂态电压稳定状况已有研究,但相关研究都忽略了故障中感应电动机电磁转矩的变化对极限切除时间的影响。为进一步准确求得极限切除时间,对计及故障中感应电动机电磁转矩的变化的极限切除时间进行了研究,建立了感应电动机电磁转矩的数学模型,求得了极限切除时间。极限切除时间反映了负荷节点暂态电压稳定状况,在综合程序(PSASP)中对EPRI36节点系统进行了仿真和对比,仿真结果验证了所述方法的有效性。