并联补偿线路合闸操作直流偏置研究

通过理论推导阐述了带有并联电抗器的线路合闸时,断路器电流直流分量的产生机理和影响因素,建立起基于实际线路参数的500 kV德宏博尚Ⅰ回输电工程PSCAD模型,仿真计算并分析合闸电阻、串联补偿装置、合闸相位、并联电抗器投入情况对空载合闸操作时线路电流直流分量的抑制效果,提出可实施的抑制并联补偿线路断路器直流偏置的措施.     

750kV交流输电线路的工频及操作过电压

750kV输电线路分布电容大、波阻抗较小,线路的工频过电压及操作过电压比一般超高压线路更为严重,为了合理确定绝缘配合,有必要对其各种过电压进行研究。结合西北地区官亭-西宁750kV输变电工程,分析了电抗器中性点电抗与潜供电流、恢复电压的关系,通过计算确定了中性点电抗的取值,保证了单相重合闸的成功率。研究了各种运行方式下的工频过电压及合闸操作过电压,包括三相合闸、单相自动重合闸过电压,同时分析了金属氧化物避雷器(MOA)、断路器并联电阻等措施对过电压的抑制效果,并与实际测量结果进行了比较。在此基础上,改变线路输送容量、线路长度及保护配置方案,对750kV交流输电线路取消合闸电阻的条件进行了研究。通过电磁暂态程序(EMTP)的仿真计算表明,线路两端装设电抗器后,工频过电压符合我国关于超高压线路工频过电压的要求。同时采用线路两端装设MOA和断路器装设并联电阻的方法,可以有效降低操作过电压,而且对MOA和并联电阻热容量要求不高。当线路输送功率为700MW,线路长度<60km时可以取消断路器合闸电阻,仅靠线路两端的MOA就可将操作过电压限制到线路设计水平以下。若沿线路增加一组MOA,满足同样的过电压要求,线路允许长度可达380km。     

取消750 kV线路断路器合闸电阻的研究

取消750 kV线路AIS断路器和GIS断路器合闸电阻可节省费用,并提高断路器运行可靠性。研究了取消750 kV交流输电线路断路器合闸电阻的可行性。提出了以线路的闪络率及避雷器能量作为取消750 kV线路断路器合闸电阻的判据。介绍了线路闪络率的计算条件和方法,给出了取消合闸电阻后的750 kV线路过电压水平和线路的绝缘水平以及几种限制过电压措施。     

并联电抗器在750kV超高压输电线路中的应用

通过分析并联电抗器的结构与原理、750kV超高压输电线路空载容升效应及单相重合闸潜供电流的特点,阐明了并联电抗器在750kV超高压输电线路中的作用.     

500 kV交流输变电工程启动调试中断路器分合分试验的探讨

在500 kV交流输变电工程建设后期的启动调试中,需要对500 kV空载线路进行至少3次单分单合的冲击合闸试验。然而,有些地区在成功进行了上述试验后,还要在500kV空载线路上进行若干次的断路器分合分试验。如果线路两端未装设合闸电阻和高压并联电抗器,在500 kV空载线路上进行断路器分合分试验具有一定的风险性。作者根据重合闸过电压的基本理论和一些现场实际经验证明了在特定条件下,分合分试验过电压在2~3 pu之间(1 pu= 550 kV),证实了风险的存在,最后提出了规避分合分试验风险的建议。     

神头二电厂500kV升压站线路断路器取消合闸电阻可行性论证分析

神头二电厂500kV升压站使用的LW10B-550(平高)断路器合闸电阻故障频发,对电网的安全造成严重威胁,通过实际计算,结合国内外的经验,论证神头二电厂500kV线路断路器取消合闸电阻的可行性.分析认为,神曲线、神侯线神头侧断路器合闸电阻可以取消.神保线断路器如果取消合闸电阻,必须在线路适当位置安装氧化锌避雷器,以保证线路过电压限制在2.0 p.u.以下.     

苏州-上海特高压线路断路器不装合闸电阻的可行性研究

为节省工程投资、提高断路器的运行可靠性,分析了交流特高压线路断路器不装合闸电阻的可行性,提出了取消特高压线路断路器合闸电阻的判据。通过分析指出取消特高压线路断路器合闸电阻的难度比500 kV工程大,但仍是有可能的。采用EMTP程序建立仿真计算模型,模拟计算了苏州—上海特高压线路断路器取消合闸电阻后的合闸和单相重合闸过电压、波前时间及线路闪络率。依据计算结果,并基于取消合闸电阻的判据,提出苏州侧线路断路器应装设合闸电阻,而上海侧可以考虑不装合闸电阻。     

500kV惠汕线茅湖变电站解口后线路高压并联电抗器退出运行的可行性研究

广东电网500kV惠汕线经茅湖变电站解口后,原线路高压并联电抗器配置条件发生改变,加之电网结构和运行方式变化较快,造成高压并联电抗器故障率较高。为此,对惠汕线惠州、汕头侧高压并联电抗器退出运行展开电磁暂态研究,研究内容包括高压并联电抗器运行和退出工况下工频过电压、合闸及单相重合闸操作过电压、潜供电流和恢复电压以及甩负荷操作过电压等,研究结果表明惠州—茅湖—汕头通道原配置高压并联电抗器退出运行是可行的。     

降低避雷器额定电压或残压对取消750kV线路断路器合闸电阻的影响

目前中国西北地区已投运的750 kV工程避雷器配置基本上是采用750 kV母线侧避雷器额定电压600 kV、线路侧避雷器额定电压648 kV。绝大多数750 kV工程线路断路器装有570~600Ω合闸电阻。根据工频过电压的差异化研究结果,母线侧和线路侧避雷器额定电压在一定范围内均可以进一步降低。避雷器性能提高,避雷器操作冲击电流残压降低,750 kV线路合闸操作过电压水平会相应降低,有利于取消750 kV线路断路器合闸电阻。文中对750 kV工程避雷器额定电压或残压降低后的合闸操作过电压进行了研究,结合操作过电压闪络率的计算,提出了降低避雷器额定电压或残压后取消750 kV线路断路器合闸电阻的适用范围。     

特高压输电线路断路器不装合闸电阻的可行性研究

为了研究特高压(UHV)输电线路断路器不装合闸电阻的可行性,从变电站和输电线路的安全角度考虑,提出了取消断路器合闸电阻的判据,并采用电磁暂态程序(EMTP)模拟计算了线路长度为50~400 km的特高压输电线路断路器不装合闸电阻时的合闸过电压水平、波前时间及线路闪络率。计算结果表明,线路长度100 km的输电线路不宜取消合闸电阻,线路长度100 km的单回线路和I串同塔双回线路的闪络率和相间过电压标幺值分别接近判据中的允许值0.01次/a和2.95,因此在实际工程中宜结合具体条件进行研究,可能会满足取消合闸电阻的条件。提出为了扩大取消断路器合闸电阻的范围,建议进一步研究降低操作过电压等效风速系数、采取其他措施进一步抑制合空线过电压。     

取消500kV电力系统线路侧断路器合闸电阻判据及分析

本文介绍了采用消除数值振荡的特征差分法和Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法对多条５００ｋＶ线路进行的统计模拟计算,研究了取消线路侧断路器合闸电阻后５００ｋＶ电力系统合闸过电压和金属氧化物避雷器耗散能量的一些统计规律,提出了取消５００ｋＶ电力系统线路侧断路器合闸电阻的判据,这一结果可作为有关工程设计的参考。     

FA4—500型断路器合、切500kV葛凤空载长线试验结果分析

切合空载长线是断路器的基本功能之一。本文对葛凤线切合空载长线试验的过电压实测结果进行统计分析。试验结果表明:当线路首、末端均接入并联电抗器后,断路器分闸无重燃、复燃。采用100Ω合闸电阻后,合闸过电压不超过1.3倍。     

Comparative analysis of techniques for control of switching overvoltages during transmission lines energization

The energization of long transmission lines can cause high overvoltage stresses not only along the transmission line, but also in the rest of the network. The traditional method of limiting switching overvoltages to acceptable levels is the use of circuit breakers equipped with pre-insertion resistors. The present paper describes a study comparing this traditional method with two other alternatives for the limitation of switching overvoltages during line energization in an actual 500 kV transmission system: the use of metal oxide surge arresters at both line closing of circuit breaker poles. Digital simulations were made with PSCAD/EMTDC software and the degree of shunt compensation is considered as an independent parameter.     

750kV宝鸡至乾县送变电工程内过电压研究

本文介绍了宝鸡—乾县750kV同杆双回交流输电线路同塔双回线路内过电压的计算结果。选择了高抗中性点小电抗和线路接地刀闸的参数。提出了线路侧避雷器的额定电压选为600kV,以降低线路侧操作和雷电过电压的保护水平,减少避雷器备品和备件的建议。探讨了取消750kV同杆双回交流输电线路断路器合闸电阻的可行性。     

500 kV 无双线线路高抗退出运行的可行性分析

湖南电网500 kV无双线经双江500 kV变电站T接后,输电线路长度由原来的300 km 缩短为129 km 左右,为无双线500 kV并联电抗器的退出运行创造了条件。为防止高压并联电抗器发生故障,针对无双线电抗器退出运行后的操作过电压进行了计算,探讨电抗器退出运行的可行性。计算了避雷器投入运行时高压并联电抗器运行和退出情况下的操作过电压,及避雷器退出运行时高压并联电抗器运行和退出情况下的操作过电压。计算结果表明无双线并联电抗器退出运行时,系统操作过电压可满足运行要求。     

避免高补偿度线路直流偏置风险的断路器合闸控制方法

断路器在关合带并联电抗器的空载线路时,尤其线路补偿度较高或过补偿时,合闸电流的直流分量较大,常伴有合闸电流长时间不过零的现象。在电流不过零期间若断路器分断,则会产生无法灭弧的风险。针对上述问题,在对直流偏置电流产生的原理及可能引发故障进行分析的基础上,比较和分析了装设合闸电阻、调整补偿度、相位控制等抑制直流偏置的常规措施及其局限性,提出了一种结合选相合闸技术及逐相动态延迟合闸的断路器合闸控制方法,有效避免了断路器触头持续长时间烧蚀或损坏的风险,并通过实时数字仿真系统(RTDS)和工程应用验证了该方法的有效性。     

川西地区带合闸电阻断路器的操作过电压分析

为了给500 kV线路带合闸电阻断路器的运行提供技术依据,综述了近20年全国各超高压变电站发生的多起合闸电阻爆炸实例,然后通过PSCAD软件仿真,以川西地区500 kV主干网为研究对象,计算了空载线路投切时,500 kV线路操作过电压情况。计算结果表明,由于合闸电阻的作用,断路器断口和绝缘都可以承受从线路两侧产生的操作过电压。     

智能相控断路器在35kV并联电容器投切中的应用

某500 kV变电站利用SF 6断路器投切35 kV并联电容器组时,连续发生2起串联电抗器设备故障,分析原因是在投切操作过程产生了较大的涌流及过电压,引起干式空心电抗器发生匝间短路故障,严重威胁系统的安全运行。为了避免此类故障的再次发生,提出采用适用于投切35 kV并联电容器组的智能相控断路器来抑制合闸涌流,降低分闸重燃概率。为验证智能相控断路器的有效性,首先分析了投切涌流及过电压产生的原因和相控开关技术的原理,然后将智能相控断路器应用于该500 kV变电站的35 kV无功补偿系统,并分别对智能断路器与普通断路器进行多次分合闸对比试验,试验结果表明:普通断路器随机投切电容器组产生的最大涌流为4.2(标幺值,下同),过电压为1.81;智能相控断路器投切电容器组产生的最大涌流为2.3,过电压为1.4。试验结果证实智能相控断路器的应用能够从源头抑制合闸涌流和过电压,提高无功投切效率和系统安全性。     

取消500kV线路断路器合闸电阻的研究

提出了取消线路断路器合闸电阻的两个判据;自编程序对12个500kV系统(简单网)进行了大量数值计算,发现线路绝缘故障率、MOA吸收能量均与系统第一串联谐振角频率(标幺值)有关;同时还研究了断路器合闸相位角分布规律、MOA的额定电压、线路绝缘水平等因素的影响。