一起雷击引起串联补偿装置故障的分析

串联电容补偿装置作为高压输电系统中关键的无功调节设备,其运行的可靠性尤为重要.针对一起雷击接地故障引起的500 kV线路串联电容补偿装置C相电容器组起火的质量事件,导致串补不平衡电流高值保护动作,串补重投不成功.通过对串联补偿装置保护动作情况和电容器组电容量测量数据的分析,查明事件原因为雷击使电容器单元两端电压瞬间升高发生击穿故障和电容器组桥臂并联电容器单元太多发生外壳爆破.结合原因提出了故障处置方案和相应的预防措施.     

基于互锁真空开关的一种新型串联补偿型限流器

提出了一种基于互锁真空开关的串联补偿型限流器,该装置在线路正常运行时,具有串联补偿作用,线路发生短路故障时,具有限制短路电流的作用。装置主回路由串联补偿电容和限流电抗串联后分别和互锁真空开关的两对触头组并联而成,互锁真空开关是一种新型双工位开关,可以同时实现两个电路元件的投入与切除。用MATLAB/Simulink对27. 5 k V牵引系统进行了仿真,仿真结果表明该装置抬升电压和限制故障电流效果较好,当装置工作于串联补偿条件下,880μF的串联补偿电容接入线路中时,接触网电压提升约2 k V,当装置工作于故障限流的条件下,16. 8 m H电感接入线路中时,短路电流峰值从14 k A限制到4. 5 kA,并对开关转换过程中可能出现的暂态现象进行了分析。     

基于电流的静止无功补偿装置电容器过电压保护

针对串联电抗器的静止无功补偿装置中电容器两端未安装电压互感器导致不能精准实现电容器过电压保护的问题,提出了一种基于电流的并联电容器谐波过电压保护方法。首先,采集电容器两端的电流,利用傅里叶算法计算各次谐波电流;其次,推导电容器基波、谐波电流与电压的关系,依据所推导公式计算电容器两端各次谐波电压;最后,通过仿真软件对文中推导公式进行验证,并阐述了继电保护装置实现电容器谐波过电压保护的方法。结果证明该方法理论推导与实际仿真结果相符,提高了电容器过电压保护可靠性。     

特高压变电站110kV并联电容器装置过电压阻尼器故障分析

特高压系统低压无功补偿装置的并联电容器装置主要承担着大负荷输送功率时改善电压和提高功率因数的重要作用。并联电容器装置的串联电抗器起着抑制涌流倍数、抑制高次谐波、限制短路电流的重要作用。而过电压阻尼器并联在串联电抗器两端,起着限制过电压和涌流的作用。     

晋—苏500KV串补线路的继电保护问题

晋一苏500kV超高压输电线路在东明一三堡双回线三堡侧的每一回线上都装设补偿度为40％的串联补偿电容器,每一组电容器的容抗都超过三堡侧等效电源的最小电源阻抗。在电容器的线路侧发生短路时短路电流极大,不仅电容器严重过电压,而且流过故障线断路器的短路功率超过断路器的遮断容量,江苏侧发电机将送出容性电流,使发电机自激磁等都是系统不堪承受的。为此与电容器并联有金属氧化膜非线性电阻（MOV）起保护作用,当电容器上的压降超过约3O％系统额定相电压时电容器实际上已被很小的电阻旁路。由于此非线性电阻MOV是经常与电容器并联在一起的MOV的“动作”是无延时的,所以上述严重情况实际上不会发生。有MOV并联的电容器对线路继电保护可能没有什么影响,至少在分析研究线路保护问题时无需考虑非常严重的情况。     

串联电容器的研究

在输电线路中串入串联电容器,可以补偿线路阻抗,减少电压损失,提高电力系统的稳定性,并能优化并联回路之间的电力分配。本文主要叙述了串联电容器的作用,串联电容器与并联电容器作用的对比。串联电容器的选择、串联电容器内部故障保护形式以及串联电容器介质的选择等。     

串联电容器的研究

在输电线路中串入串联电容器,可以补偿线路阻抗,减少电压损失,提高电力系统的稳定性,并能优化并联回路之间的电力分配.本文主要叙述了串联电容器的作用,串联电容器与并联电容器作用的对比.串联电容器的选择、串联电容器内部故障保护形式以及串联电容器介质的选择等.     

并联电容器的继电保护整定与逻辑设置

<正>1继电保护配置和整定原则根据《并联电容器装置设计规范》的要求,并联电容器装置的继电保护通常配置以下功能。1)短时限电流速断和过电流保护电流保护作为电容器保护中的外部故障保护,主要针对电容器装置外部引线和配套设备的短路故障。短延时的电流速断保护按最小运行方式下,在电容器组端部引线发生两相短路时,保护的灵敏系数应符合继电保护要求整定,动作时限取0.2s以上躲过合闸涌流。过流保护动作电流按电容器组长期允许的最大工作电流整定,整定值一般取额定电     

多重短间隙灭弧装置及其工频续流遮断能力测试

基于灭弧栅熄灭大功率电弧的原理,采用多重串联短间隙灭弧方式设计了用于配网线路防雷的多重短间隙灭弧装置。根据IEC 60060-1—2010中关于续流遮断试验的要求,针对该灭弧装置的熄弧原理制订了工频续流遮断能力测试的试验方法,并设计与搭建了10 kV冲击回路与工频续流回路相结合的联合试验平台,利用该试验平台对多重串联短间隙灭弧装置的工频续流遮断能力进行了测试。试验结果表明,该灭弧装置在遭遇冲击电压击穿后能在续流过零点时刻切断工频电流,且其后不会随着工频电压的恢复再次发生击穿。     

两相短路故障电流限制研究

针对两相短路故障提出了利用统一潮流控制器（UPFC）限制两相短路故障电流的新型策略。对于两端均装设有UPFC装置的线路,当出现两相短路时,利用UPFC向线路两端提供串联电压,消除或抑制负序和零序电流,使故障电流为0,同时使故障线路能够继续传输功率。     

并联电容器保护与监测一体化实施方案

并联电容器是重要的无功补偿装置,具有调节系统电压,改善电能质量的作用。但经常出现电容器损坏的现象,电容器装置故障率偏高,影响电网的安全运行。并联电容器故障一般是从内部串并联元件中个别元件的异常、故障开始逐步演化的。为改善电容器运行状况,将电容器保护与监测功能进行整合,利用继电保护装置采集电压电流信息计算电容值,在保护装置中增加基于电容值变化的保护和监测功能。并增加记录电容器谐波分布、瞬时过压过流工况自动录波、电容容量变化记录功能,为电容器故障诊断提供诊断依据。所提出利用电容器线路参数特征的电容值计算方法有很高的普适性,实际利用继电保护装置进行电压电流提取具有较高的精确度,并且计算电容值误差很小,满足保护与监测要求。记录的谐波含量、过压过流、电容值变化信息对电容器故障的研究有较高的应用价值。     

串联补偿电容器短路冲击试验仿真分析

目前串联补偿设备中串联电容器运行不够稳定,故障频发.根据并联电容器试验标准,以往进行的试验项目主要包括局部放电试验、介损试验及交流耐压试验,但是这些试验不能全面地反映电容器的质量情况 . 为考核串联补偿电容器的过负荷承受能力,需模拟线路短路故障时电容器上的短时过电压工况.为此,在分析多种方案的基础上,确定采用并联谐振储能试验回路的试验方案.通过仿真确定试验回路中各种参数对试验结果的影响,并提出最优的参数配置方案,为下一步进行具体实际的串联补偿电容器短路冲击试验提供指导意见.     

串联电容器极间介质设计场强选择

分析了串联电容器在各种工况下可能出现的过电压水平,并以此确定了串联电容补偿装置过电压保护器的保护水平电压Upl。以高压全膜并联电容器的极间介质设计场强为基准,得到了串联电容器在线路不同事故负荷电流和保护水平Upl时的宜用介质工作场强。建议带有串联电容补偿装置的线路按(N-1)方式运行时,其事故负荷电流不要超过1.4pu,以免串联电容器极间介质工作场强过低,导致串补装置设计成本过高。     

串联电容器极间介质设计场强选择

分析了串联电容器在各种工况下可能出现的过电压水平,并以此确定了串联电容补偿装置过电压保护器的保护水平电压Upl。以高压全膜并联电容器的极间介质设计场强为基准,得到了串联电容器在线路不同事故负荷电流和保护水平Upl时的宜用介质工作场强。建议带有串联电容补偿装置的线路按(N-1)方式运行时,其事故负荷电流不要超过1.4pu,以免串联电容器极间介质工作场强过低,导致串补装置设计成本过高。     

用于交流输电系统的串联电容器

应用串联电容器进行无功补偿是增加长距离输电容量有很有效方法，也是增加系统稳定性最有效的一种构想，串联电容器也可用于改善并联线路之间的负荷分配，从而降低输电线损，此外，串联电容器还可改善电压控制和无功平衡。考虑到串联电容器装置的元件成本和系统要求，在系统故障的情况下，必须旁路串联电容器，近几年已研制设计出简易的过电保护方案，使得在故障清除后串关电容器能快速，安全重新投入运行。在应用串联补偿装置的情况     

基于电压比的并补装置电抗器匝间短路保护

并联电容补偿（以下简称并补）装置是电气化铁路牵引供电系统的重要设备。其串联电抗器缺乏必要的匝间故障保护;电抗器匝间故障时,电容器与电抗器电压比将发生变化;结合电气化铁路供电系统的特殊性,提出并补装置串联电抗器的基于容抗电压比的新匝间短路保护。基于ATP的仿真和Matlab的运算表明基于电容器电感器电压比的电抗器匝间短路保护,能够对匝间故障做出快速而正确的判断。该种保护已经在京秦线某变电所使用,运行一年至今,表现良好。     

500 kV串联电容补偿装置故障引起的保护动作及措施

通过一起串联电容补偿装置故障,分析了最大外部故障电流保护和电容器不平衡保护的动作及火化间隙触发原因.提出了通过改善平台二次电缆屏蔽的办法,提高保护动作可靠性;通过滤波处理和增加电容器总支路电流互感器的办法,解决电容器不平衡保护的设计缺陷;通过增加触发回路监视措施,以方便今后火化间隙误触发分析.     

500kV串联电抗器对线路断路器开断能力的影响研究

在短路电流严重超标的地区合理地加装串联电抗器是降低局部地域短路电流水平的一种有效手段,但是线路加装串联电抗器后会影响线路断路器的正常开断。以500 k V鹏深双线串联电抗器工程为例,研究了串联电抗器对线路断路器开断能力的影响,研究结果表明:当串联电抗器装在线路一侧时会造成该侧线路断路器断口暂态恢复电压陡度超出标准规定值,致使其在开断短路电流过程中发生重燃而导致开断失败;在串联电抗器两侧并联电容器可降低暂态恢复电压陡度,对于鹏深双线串联电抗器工程建议上述电容值取为60 n F;装设串连电抗器后虽然增加了短路电流直流分量的时间常数,使短路电流中的直流分量衰减较慢,但由于短路电流幅值的显著降低,从而使得灭弧过程中电弧释放的能量并不高,不会影响断路器的开断。     

基于电压比的并补装置电抗器匝间短路保护

并联电容补偿(以下简称并补)装置是电气化铁路牵引供电系统的重要设备.其串联电抗器缺乏必要的匝间故障保护;电抗器匝间故障时,电容器与电抗器电压比将发生变化;结合电气化铁路供电系统的特殊性,提出并补装置串联电抗器的基于容抗电压比的新匝间短路保护.基于ATP的仿真和Matlab的运算表明基于电容器电感器电压比的电抗器匝间短路保护,能够对匝间故障做出快速而正确的判断.该种保护已经在京秦线某变电所使用,运行一年至今,表现良好.     

美国ABM型145—765千伏空气断路器

美国AIIis—Cha/mers公司的ABM型空气断路器,有串联的灭弧断口和隔离断口。此隔离断口的作用是形成最终绝缘间隙和分担部份灭弧负担。采用隔离断口的优点是: 1.不要求灭弧装置即能形成最终的绝缘间隙,又能合闸短路电流。按开断达65千安电流而设计的灭弧装置便具有较好的开断能力。 2.当灭孤单元和隔离单元分开时,比二者在同一结构中易于做成各种容量和电压的断路器。 3.能够很适时地开断与灭弧装置相并联的并联电阻。