超高压GIS中快速暂态过电压造成危害的原因分析

隔离开关切合小电容电流时产生的ＶＦＴＯ会对３００ｋＶ以上的造成危害,而对３００ｋＶ以下系统的影响则不大,对这个现象目前还没有满意的解释。本文通过计算,对ＶＦＴＯ的影响因素进行了研究。     

GIS中快速暂态过电压VFTO的抑制研究进展

气体绝缘变电站GIS中的隔离开关在分合闸时,会产生快速暂态过电压VFTO,对GIS本身及邻近设备将造成极大危害。综述了国内外现有抑制VFTO的研究现状。从抑制VFTO的产生、改造GIS内部结构及抑制VFTO沿输电路径传播3个方面,概要总结了各抑制方法的优势及存在的问题。提出了抑制VFTO需要深化的研究内容：研制能精准控制开关合闸时间的成套设备,怎么样控制电弧击穿导通的时间,通过微机系统综合控制实现精准相位合闸;探索场路论结合的方式准确仿真加装阻尼母线前后VFTO的变化,建立阻尼母线抑制VFTO的特性参数关系;磁环抑制VFTO的理论,量化分析磁环的物理尺寸及磁材料特性参数对抑制效果的影响,在此基础上进而研究半圆卡扣式磁环对抑制VFTO的影响,以便后续在运GIS的改造,最后还需进一步研究如何解决磁饱和增加磁损耗增强抑制效果。     

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.     

GIS中快速暂态过电压的仿真计算

采用 EMTP程序仿真计算了天荒坪抽水蓄能电站5 0 0 k V GIS系统隔离开关操作产生的快速暂态过电压。分析了影响过电压幅值的因素、系统避雷器的计数器频繁动作的原因与快速暂态过电压对变压器绝缘的危害     

GIS中金属氧化物避雷器对特快速暂态过电压的影响

气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)内部隔离开关切合空载短母线时产生的特快速暂态过电压(very fast transient over-voltage,VFTO)对电气设备构成严重的威胁。金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)作为GIS中重要的保护设备之一,目前在VFTO计算中普遍采用对地电容模型或者非线性电阻模型,这忽略了VFTO暂态特性对MOA晶界层极化过程的影响。为此,结合MOA阀片的微观结构,通过分析交变电场下电介质的极化特性及其电流响应,提出了MOA暂态电路模型。以国内某550kV变电站为背景,采用EMTP软件对GIS中的VFTO进行了计算,分析了不同MOA模型下VFTO的差异,研究了MOA对VFTO波形、幅值和波前陡度的影响。结果表明,MOA暂态模型能很好地反映MOA在VFTO作用下的极化现象;MOA对VFTO有一定的抑制作用,它能使VFTO波形衰减,在一定程度上降低VFTO的幅值,并减缓VFTO的波前陡度。     

GIS中快速暂态过电压的计算及其影响因素分析

通过建立各部件的模型，对ＧＩＳ在隔离开关切合小电容电流时产生的ＶＦＴＯ进行了数值计算，并对其影响因素进行了分析讨论。     

断路器结构参数对GIS中特快速暂态过电压波形的影响

550 kV及以上电压等级的气体绝缘变电站(GIS)系统中一般采用双断口断路器,并装有均压电容.本文着重分析断路器均压电容、空载母线、接地开关状态等对GIS系统中特快速暂态过电压(VFTO)波形的影响.首先建立了考虑断路器结构的简化GIS分析模型,推导了系统中节点电压的频域解析解答,然后分析了断路器结构参数和接地开关状态对VFTO的影响.结果表明,随着断路器均压电容、对地电容变大以及断路器到隔离开关母线长度的增加,系统中VFTO主要频率变小,但各频率分量的幅值在不同节点处有不同的变化规律;空载母线末端VFTO幅值呈减小趋势,上升沿变平缓,变压器线圈处幅值变化比较小,上升沿陡度变化不大,但上升时间增大;接地开关断开时,断路器断口间电压较小,但断口对地可能产生过电压;接地开关闭合时,断口间和断口对地可能出现谐振过电压,在设计时应予以避免.     

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。     

特快速暂态过电压下变压器绕组高频电路模型的研究

变压器绕组的高频模型对于分析特快速暂态过电压对变压器的影响是非常重要的。从易于高频测量的散射参数出发，提出了一种建立变压器绕组高频电路模型的方法。该方法首先由散射参数计算绕组各匝的电压传输函数，并利用矢量匹配法对得到的电压传输函数进行有理函数逼近；其次，对得到的有理函数形式的传输函数进行阶数缩减，得到变压器绕组电压传输函数的降阶模型；最后，运用网络综合技术建立变压器绕组的高频电路模型。该电路模型简单、通用，仅由R、L、C和理想变压器构成，其模型参数可以根据电压传输函数的极点和留数非常方便地得出。通过对电路模型的仿真结果与实际测量结果进行比较，验证了文中方法的正确性。     

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。     

隔离开关不同操作方式产生的快速暂态过电压

超高压GIS内开关操作引起的快速暂态过电压严重威胁了电力系统运行的安全性.笔者针对某550 kVGIS,建立了仿真模型并确定了相关参数,研究了多种运行方式、隔离开关不同操作条件下GIS内部各节点的快速暂态过电压,得到了操作顺序对过电压的影响规律,同时分析了隔离开关并联电阻对快速暂态过电压的抑制作用.结果表明,隔离开关分...     

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。     

超高压GIS中隔离开关不同操作方式对快速瞬态过电压的影响研究

研究了乌江550 kV水电站超高压GIS中隔离开关的3种操作方式下产生的快速瞬态过电压(VFTO)。经计算得出3种方式下的变压器绕组端部对地VFTO电压波形,以及变压器绕组饼0～1之间电压波形;分别计算出3种方式对应的变压器支路切合短管线过电压、变压器绕组纵向各计算点对地过电压、变压器绕组各饼纵向VFTO过电压等数据。结果表明,变压器带电、变压器侧的隔离开关操作(方式3)的1～3个线饼的最大梯度电压超过允许范围,因此要避免方式3的操作。     

三峡电站GIS快速暂态过电压现场试验及分析

特快速暂态过电压(VFTO)是危及全封闭气体绝缘组合电器(GIS)及变压器绝缘的一种电磁暂态现象。为了获取三峡电站的VFTO的幅值和频率等特性参数,考验VFTO是否超过变压器的绝缘水平,介绍了三峡电站GIS通过隔离开关操作产生并测量VFTO的波形现场试验方法、试验接线及操作步骤。试验采用电容耦合式传感器获取变压器的VFTO波形,分析了3种典型运行方式下的VFTO幅值差异,提出了减小VFTO对变压器绝缘影响的措施。试验结果的VFTO最高电压达1127kV,小于500kV变压器的雷电冲击耐受电压,表明VFTO不会造成三峡电站变压器绝缘损坏。     

550kVGIS中VFTO的仿真研究

随着组合式封闭电器(Gas Insulated Switchgear)的广泛应用,快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage)对设备造成的危害得到普遍关注。本文针对某550kV GIS系统,利用EMTP计算了不同的开关操作方式对VFTO的影响,计算结果表明分闸操作比合闸操作的过电压情况更严重,且各方式下VFTO幅值基本在操作开关附近最大。另外,主变上的过电压值较小,不超过1.3p.u,对主绝缘影响不大,但因累积效应,危害也很大。     

252kV GIS特快速瞬态试验回路研究

为了研究VFTO的特性及开关速度影响,建立高频电弧模型,建立全过程仿真模型,并研究MOA对VFTO抑制作用,文中设计建立了一个综合性的252 k V GIS设备VFTO试验回路。首先研究设计了试验回路的接线形式、设备选型,并结合仿真计算确定了母线长度、耦合电容值,预估了VFTO、VFTC的频率范围;然后研制了VFTO、VFTC、实时开距等测量系统,并研制了屏蔽、同步触发装置;最后对试验回路进行了调试,试验回路能产生典型的VFTO、VFTC波形,能精确测量VFTO、VFTC、开关实时开距。隔离开关速度可以在0.02~0.1 m/s和0.7~3.5 m/s范围内调节。     

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。     

500 kV GIS快速暂态过电压防护措施的选择

采用EMTPE程序仿真计算了500kVGIS系统中操作隔离开关引起的快速暂态过电压。比较、分析主变 压器高压侧分别采取①加装并联耦合电容器、②串接阻波器、和③两者相结合3种防护措施的效果,表明,第①种方式的综合降低电压振荡幅度、滤除高频分量和降低波前陡度等的效果优于其它两种,适宜现场使用。     

特高压气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压特性的试验研究

气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear,GIS）中隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压（very fast transientovervoltage,VFTO）会影响电气设备的安全运行,随着系统电压等级的提高,该影响会越来越严重,在特高压系统中尤为突出。为掌握特高压GIS的VFTO特性,在特高压GIS设备的VFTO试验回路进行了大规模GIS隔离开关操作试验,并对VFTO测量结果进行了统计分析。研究得到了VFTO全过程波形的波形特征、击穿次数、频率成份和残余电压分布,单次击穿波形的波形特征和振荡系数分布,及预充/不预充直流电压下的VFTO幅值特性,揭示了隔离开关加装阻尼电阻对VFTO的抑制作用。所获得的特高压GIS中的VFTO特性为进一步研究VFTO仿真和绝缘配合等提供了依据。     

超高压GIS暂态壳体电压的仿真研究

笔者结合中国某500 kV GIS变电站,根据多导体传输线理论和相模变换方法,建立了GIS外壳暂态模型,并与GIS内部暂态模型相结合,对隔离开关分合短母线情况下,在壳体上引起的暂态壳体电压(TEV)进行了计算,得到了壳体各接地点的TEV波形和频谱特性.最后,研究了接地线的数量对TEV的影响.研究表明,TEV具有陡度大、...