发电机出口真空断路器瞬态恢复电压的研究

使用EMTP数字仿真程序 ,结合具体工程 ,计算分析了发电机出口真空断路器开断站内短路电流时的瞬态恢复电压 ,同时 ,优化选择了这一实际工程中限制真空断路器断口瞬态恢复电压所采用的R -C吸收器的参数 ,比较了抑制真空断路器瞬态恢复电压的几种方法。     

小容量发电机出口断路器的瞬态恢复电压研究

为深入地研究小容量(≤30 MW)的发电机组出口是否也应装设GCB,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC计算分析了系统中发生失步故障及三相短路故障情况下,12~30 MW小容量发电机出口断路器的瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV),并研究了降低TRV上升率的措施,从TRV上升率的角度出发确定在何种条件下普通配电型断路器可以替代GCB安装在发电机出口处。计算结果表明:在12、15、18、20、22、30 MW的小容量发电机回路中,分别在发电机出口断路器靠近变压器的一端加装电容量为0.2μF、0.3μF、0.4μF、0.5μF、0.6μF、0.8μF的电容器时,可有效地将TRV上升率降低至0.34 k V/μs以下,此时普通配电型断路器可以替代GCB安装在12~30 MW的发电机出口处。     

断路器合成试验瞬态恢复电压调节线路的确定

为满足IEC62271-100:2001和GB1984-2003《高压交流断路器》的新要求,研究了高压交流断路器合成试验瞬态恢复电压(TRV)调节线路。分析国内外合成试验时所用各种TRV调节线路后设计了一种便于大功率试验站合成试验室实施的调节线路。计算了试验电压126kV等级,试验电流40、31.5、25kA的开断电流100%(T100)和60%(T60)、近区故障、失步开断共12个试验方式的TRV调节线路参数。利用ATP软件仿真了所设计的合成试验TRV调节线路的波形,并且用低压模拟的方法进行了验证,得出了实际试验运行时采用的TRV调节线路参数,满足了新标准要求。研究对象为仅由回路参数决定的TRV,即“预期TRV”。因新的IEC标准及GB中对TRV的要求变化主要为用四参数表示的标准值,故仅研究四参数TRV调节线路。对于试验方式T30、T10(126kV等级),该TRV调节线路可以很方便改接为两参数调频回路。     

小容量发电机出口断路器及馈线断路器瞬态恢复电压仿真研究

国内外学者论证了大容量发电机出口装设发电机断路器（generator circuit breaker,GCB）的必要性,而对小容量（≤30 MW）发电机出口及发电厂内馈线是否也应装设GCB并没有进行深入研究。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC计算分析了在开断条件最恶劣的三相短路故障情况下,12~30 MW小容量发电机出口断路器及馈线断路器的瞬态恢复电压（transient recovery voltage,TRV）,并从TRV上升率的角度出发,确定普通配电型断路器是否可以替代GCB安装在发电机出口及厂用电馈线处。计算结果表明,当发电机出线端及厂用电馈线中分别发生三相短路故障时,断路器TRV上升率均未超过0.34 kV/μs,普通配电型断路器可以替代GCB安装在小容量发电机出口及厂用电馈线处。     

特高压断路器的瞬态恢复电压研究

结合晋东南—南阳—荆门1 000 kV特高压试验示范工程,研究了交流1100 kV断路器瞬态问题中的断路器开断短路电流或失步解列后的瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)内容。在此基础上提出了我国交流1100 kV特高压断路器的工作条件建议,分析了特高压断路器TRV问题的前景。认为我国特高压电网断路器在不采用分闸电阻的条件下,可满足IEC断路器扩展标准和正在修订的我国电力行业断路器标准中对TRV的要求。     

弧隙电阻对发电机断路器瞬态恢复电压的影响研究

瞬态恢复电压是发电机断路器的一项重要指标,在开断短路故障时具有决定性意义。弧隙电阻作为发电机断路器开断过程中的内部因素,是否对瞬态恢复电压产生影响并未有人进行过研究。文中利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP计算分析系统开断三相短路故障时,不同弧隙电阻发电机断路器的瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV),并研究了弧隙电阻与瞬态恢复电压波形之间联系。仿真结果表明:发电机断路器在开断故障过程中TRV的上升率与弧隙电阻的上升率成正相关关系,通过降低弧隙电阻上升率可以降低TRV的上升率;发电机断路器开断过程中,电流过零后弧隙电阻阻值大的断路器产生的瞬态恢复电压峰值小,提高电流过零后弧隙电阻的阻值可以降低产生的瞬态恢复电压峰值。     

500kV断路器瞬态恢复电压研究

本文研究断路器端部故障时瞬态恢复电压(TRV)波形的变化情况。总结了华北电网500kV断路器在10％、30％断流容量情况下的恢复电压特性,井研究了可能出现的60％断流容量下的恢复电压特性。研究结果表明:在某些运行方式下,500kV断路器恢复电压会超过IEC标准;在断流容量比较大的情况下,在电流断开的几个μs内,电力载波装置对起始TRV波形产生很大的影响。     

三相短路故障时小容量发电机出口断路器瞬态恢复电压

利用PSCAD/EMTDC软件计算分析了在开断条件最恶劣的故障情况下,12~30 MW小容量发电机出口断路器的瞬态恢复电压(TRV),并利用TRV上升率确定普通配电型断路器可以替代发电机断路器(GCB)安装在发电机出口处的条件。计算结果表明:当发电机出线端发生三相短路故障时,普通配电型断路器可以替代GCB安装在12~24 MW的发电机出口处,而24~30 MW的发电机出口处必须安装GCB;当变压器低压侧出线端发生三相短路故障时,普通配电型断路器可以替代GCB安装在12~30 MW的发电机出口处。给出了TRV的手算公式。     

1000kV特高压断路器的瞬态恢复电压

为了合理地确定特高压断路器瞬态恢复电压(TRV)的试验参数,依托淮南-皖南-浙北-沪西1000kV同塔双回线路输电工程,研究由特高压系统回路特性产生的特高压断路器预期瞬态恢复电压。采用EMTP模拟计算方法,统计分析了变压器限制的短路故障(TLF)、断路器端部故障(BTF)和失步开断下的瞬态恢复电压,提出了以下建议:将DL/T402-2007中特高压断路器T10和T30规定的恢复电压上升率(RRRV)值由7kV/μs和5kV/μs分别提高至10kV/μs和7kV/μs;此工程失步解列点可指定在皖南站。比较了断路器装分闸电阻的优缺点,建议此工程可不装分闸电阻。这些建议均被同塔双回线路输电工程采用。     

中压断路器承受的变压器瞬态恢复电压

中压断路器经常直接装在变压器旁边。当端子短路时,若短路经过变压器馈电,则在开断这种短路电流时,会出现极其苛刻的瞬态恢复电压。1.各种故障情况CIGRE SC13技术委员会于1979年授权由V.Novotny领导的一个工作组研究“中压断路器的瞬态恢复电压参数”。初步报告于1980年9月在巴     

330kV断路器瞬态恢复电压的研究

本文研究我国330kV电网瞬态恢复电压(TRV)参数,用EMTP程序对我国1990年规划的西北330kV电网进行研究,获得我国330kV电网首批固有TRV参数,并研究西北330kV电网可能出现最荷刻TRV参数的网络结构及运行方式。研究结果表明:在我国330kV电网运行的断路器可按IEC标准进行试验。我国330kV电网固有TRV参数不超过IEC标准。     

感应电压对断路器瞬态恢复电压特性影响的研究

瞬态恢复电压的幅值和上升率是断路器开断的重要影响因素,文中以特高压示范工程项目为背景,利用电磁仿真软件EMTP-ATP研究在不同故障类型和不同故障位置情况下,线路间的感应电压对断路器瞬态恢复电压参数的影响。仿真结果表明:感应电压的存在使断路器瞬态恢复电压的幅值和上升率都超过了标准规定值,对断路器的开断能力提出新的考验,仿真结果对断路器结构设计具有一定的理论指导作用。     

基于MATLAB的特高压断路器瞬态恢复电压研究

瞬态恢复电压(TRV)是断路器开断的重要参数,同时也是引起断路器故障的主要原因之一,特高压的电压等级较高,使得TRV更加严重,应该进行认真研究。依据瞬态恢复电压的研究现状,使用MATLAB/Simulink建立一条特高压交流输电线路模型,在不同位置设置不同的故障类型,仿真结果表明在断路器端部发生三相短路时的TRV峰值最大,并给出断路器端部发生三相短路时的TRV波形和短路电流波形。在断路器端部发生三相短路故障时,产生的TRV最严重,其幅值和上升率均超过IEC和国家标准标准值,严重考验着断路器的开断能力和抗压能力。给出了相应的抑制断路器TRV的措施。     

高压断路器大容量试验时瞬态恢复电压的测量

本文介绍了在大容量试验中，TRV的实测法，具体结线及所测的示波图的数据处理方法。     

断路器电弧模型对瞬态恢复电压影响的研究

电弧发展过程直接影响瞬态恢复电压的特性,因此选择合适的断路器电弧模型十分必要。针对某750 kV超高压输电线路,分别采用理想开关模型、Mayr电弧模型、Cassie电弧模型以及Cassie-Mayr电弧模型来模拟断路器开断过程,并利用EMTP-ATP进行建模仿真,分析不同故障类型、不同故障位置时,断路器电弧模型对瞬态恢复电压的影响。研究表明,断路器采用Cassie-Mayr电弧模型能够更贴切地模拟开断暂态过程,仿真结果更准确,推荐采用Cassie-Mayr电弧模型。     

特高压GIL接入对断路器瞬态恢复电压的影响

特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的接入对断路器瞬态恢复电压(TRV)幅值和瞬态恢复电压上升率(RRRV)均会产生影响,可能危及断路器开断能力。文中基于同塔双回特高压交流架空线-双回GIL混合输电线路,利用EMTP-ATP仿真研究变电站内断路器端部发生三相短路故障时,GIL长度、接入位置与GIL引接站测量设备对断路器TRV幅值和RRRV的影响。仿真结果表明,GIL的接入对断路器TRV幅值和RRRV有较大影响; GIL长度增加对TRV幅值产生较大影响,但对RRRV影响较小;为了限制RRRV,应将GIL安装在架空线中段,且应安装金属氧化物避雷器(MOV)限制TRV幅值; GIL引接站测量设备对断路器TRV幅值和RRRV影响均较小。文中研究成果可为含GIL的特高压线路中断路器的TRV计算及参数设计提供参考。     

确定预期瞬态恢复电压的低压模拟装置

瞬态恢复电压(TRV)是电力网络中存在的固有特性之一,是影响断路器开断性能的重要因素,因此在IEC、GB以及DL的相关标准中都对此做出了明确的规定。为了获得满足标准要求的试验回路预期参数,需要采用低压模拟的方法来测取TRV波形,因此参照相关标准中推荐的直接短路开断法、工频电流注入法、电容电流注入法等几种方法,经过分析比较,选定基于“电容电流注入法”的原理研制出了一套操作简便的低压模拟装置,使用该装置可快速实施对试验回路预期TRV波形的测取。装置研制成功后已投入课题的调试工作,进行了数百次低压模拟试验,取得了很好的预期效果。     

500kV变电站66kV侧断路器瞬态恢复电压特征

断路器的瞬态恢复过电压过大是导致断路器故障的因素之一,但国内的研究主要集中在超、特高压断路器而忽略了配网的断路器。基于此,利用电磁暂态计算软件PSCAD/EMTDC计算了在切空载母线和开断短路电流两种情况下,某500kV变电站66kV侧断路器的瞬态恢复电压。计算结果表明:在66kV侧切断空载GIS母线时,引起断路器两端出现的恢复电压上升率最大可达5.67kV/μs;在66kV侧短路故障引起断路器的恢复电压平均上升率为3.71kV/μs,大于厂家提供的限值2.2kV/μs。变压器侧并联一组电容可有效降低恢复电压,建议在实际工程中在变压器66kV侧并联一组6nF的电容器,可将恢复电压平均上升率降至2.16kV/μs。     

35kV断路器开断短路电流时的瞬态恢复电压

安装在电力系统中的断路器,开断各种形式的短路时,其短路电流和瞬态恢复电压(ПВН,下同),是不同的。开断变电站(П/СТ)的短路全电流是其中主要的一种形武。例如,用线路断路器直接开断站外且沿线没有馈线的故障就属于这种情况。