特高压交流单相接地故障过电压计算及限制方法

基于系统电源阻抗特性对单相接地故障过电压的影响规律,提出了综合考虑该过电压的各影响因素后求取单相接地故障过电压最大值的方法,利用该方法可以在较少的仿真计算量下准确地求出单相接地故障过电压最大值。对不同长度线路的单相接地故障过电压的限制问题进行了探讨,并从综合考虑工频过电压和操作过电压的角度提出了沿线高抗补偿容量的最优分配方案,最后对单回线路与双回线路的单相接地故障过电压进行了比较,提出了相应的过电压限制措施。结果表明线路长度小于500 km时,采用线路两端设置高抗和金属氧化物避雷器(MOA)的措施,即可有效限制该过电压;当长度超过600 km时,需在长线路中间进行分段落点,设置MOA及合适的高抗补偿容量来限制该过电压,分段距离宜控制在400 km左右;相同长度下,单回线路的单相接地故障过电压较双回线路严重。     

特高压交流输电系统工频过电压差异性研究

根据特高压电网特点,综合考虑系统结构、电源容量、输电潮流、线路参数、高抗补偿、串联补偿及线路开关站等诸多因素,研究了特高压交流输电系统工频过电压差异性。研究结果表明:单回、同塔双回及单/双回混合3种架设方式的线路,单相接地甩负荷时变电站线路侧工频过电压存在差异,同塔双回架设时过电压水平最低,单/双回混合架设时过电压水平与混合比例有关。厂对网特高压同塔双回输电系统送电距离在300 km以内,变电站母线侧和线路侧工频过电压水平一般不超1.2 pu和1.3 pu;300?600 km内,过电压水平一般不超1.3 pu和1.5 pu。网对网特高压同塔双回输电系统过电压水平一般比厂对网结构要低,送电距离在400 km以内,母线侧和线路侧工频过电压水平一般不超1.2 pu和1.3 pu;400?600 km内,过电压水平一般不超1.2 pu和1.4 pu。线路加装串补后的工频过电压水平与无串补时基本相当。线路中间设立开关站的特高压同塔双回线路,前、后两段线路不对称的运行方式下,单相接地甩负荷工频过电压问题突出。建议采取全线单回的运行方式,以避免此类方式的出现。     

超/特高压交流输电线路断路器合闸电阻的适用性研究

断路器合闸电阻能较好地限制超高压与特高压交流系统合闸过电压,但因其结构复杂、成本高等缺点,故是否有必要采取该措施值得研究。作者采用软件仿真技术,探讨了不同情况下超高压与特高压交流系统合闸电阻的适用问题。研究表明,对于500 kV交流系统,当线路长度在100 km以下时,通常可以取消合闸电阻;当长度在100～200 km时,需根据具体情况进行分析确定是否有必要采用合闸电阻;当长度在200～400 km时,一般应采用合闸电阻,但也可采取在沿线布置2～3组避雷器的方法来替代合闸电阻;当长度在400～600 km时,仍应采用合闸电阻限制合空线过电压。对于1 000 kV交流系统,即使是100 km的短线路,若不采用合闸电阻就难以将合闸过电压限制在规程规定的范围内。因此,1 000 kV交流系统通常应采用合闸电阻,且较长线路宜采用较低阻值,较短线路宜采用较高阻值。     

特高压线路高抗补偿方案研究

高抗作为特高压线路的重要无功设备,其配置直接决定了特高压系统的安全稳定运行。为此,研究了各种高抗补偿方式的适用范围。研究表明,单端补偿方式的适用于补偿前仅有一端接地甩负荷之后工频过电压超标的线路,以及工频过电压未超标、但潜供电流超标的换位线路;而两端补偿方式的优势在于可限制线路两端甩负荷工频过电压;长度超过550 km的线路,宜采用分段补偿方式。提出了确定高抗补偿方案的系统方法,该方法在考虑工频过电压限制的前提下,兼顾工频过电压限制、潜供电流限制、空载线路电压控制、避免产生谐振过电压、电抗标准容量以及利于线路输送大功率时无功平衡等方面对高抗补偿度的要求,并通过实例对该方法进行了说明。     

特高压线路高抗补偿方案研究

高抗作为特高压线路的重要无功设备,其配置直接决定了特高压系统的安全稳定运行.为此,研究了各种高抗补偿方式的适用范围.研究表明,单端补偿方式的适用于补偿前仅有一端接地甩负荷之后工频过电压超标的线路,以及工频过电压未超标、但潜供电流超标的换位线路;而两端补偿方式的优势在于可限制线路两端甩负荷工频过电压;长度超过550 km的线路,宜采用分段补偿方式.提出了确定高抗补偿方案的系统方法,该方法在考虑工频过电压限制的前提下,兼顾工频过电压限制、潜供电流限制、空载线路电压控制、避免产生谐振过电压、电抗标准容量以及利于线路输送大功率时无功平衡等方面对高抗补偿度的要求,并通过实例对该方法进行了说明.     

半波长输电线路故障暂态过电压特性研究

阐述了半波长输电线路故障暂态过程的沿线电压分布特性,构建了典型特高压半波长输电线路的仿真模型,采用电磁暂态计算程序对线路单相接地故障、自动重合闸过程的过电压进行了分析,研究了线路传输功率、人工调谐网络、线路长度等因素对线路故障暂态过电压的影响。分析了沿线装设多组避雷器对半波长输电线路故障暂态过电压的抑制效果,研究了避雷器的安装位置与安装数量对故障暂态过电压水平的影响。仿真结果表明,沿线装设5组避雷器时,半波长输电线路故障暂态过电压水平可限制在1.60 pu以下,但对避雷器的通流容量要求较高。研究结果为发展半波长交流输电技术提供了参考依据。     

特高压可控避雷器参数配置及控制策略

可控避雷器通过动态改变伏安特性可实现操作过电压的深度限制,进而取消特高压系统断路器合闸电阻,提高工程经济性和可靠性。该文研究了可控避雷器对合闸操作过电压幅值、分布、波形等特性的影响;研究了可控避雷器参数在不同系统条件、线路长度下的适应性,提出取消断路器合闸电阻的可控避雷器参数配置方案;分析了可控避雷器的控制策略和实现方法;研究了可控避雷器在不同参数、不同工况下的工作条件。研究结果表明:长度400 km以内的特高压线路,采用15%～25%可控比的可控避雷器,可将合闸操作过电压限制在允许范围;可通过监测线路电压判断线路状态进而实现可控避雷器的控制;在所提出的参数配置和控制策略下,可控避雷器能耗、工频电压耐受均满足要求。     

特高压交流系统的操作过电压及其控制研究

根据国内外已有的研究成果,并结合PSCAD程序仿真分析,对特高压系统操作过电压及其限制措施进行系统的研究与讨论。 研究表明,特高压操作过电压应主要考虑接地故障、合闸与分闸过电压,其中接地故障过电压相对较低,通常使用线路两端避雷器即可将其限制在允许范围内;合闸过电压可采用合闸电阻或配置多组避雷器两种措施来加以限制,但前者存在故障、损坏等问题,而后者已在超高压系统实际运行中得到了验证;分闸过电压可使用分闸电阻或配置多组避雷器来限制,但考虑到前者不足之处较为突出,我国特高压线路倾向于不使用分闸电阻。     

1000kV交流输电线路故障过电压研究

在描述1000kV特高压输电线路接地短路过电压的情况下,以输变电系统在线路上单相接地或两相接地引起的过电压和自动重合闸两种情况下,所产生的操作过电压作为研究对象,利用ZnO避雷器和可控并联电抗器来限制过电压水平。仿真结果表明,单相重合闸导致的过电压幅值显然高于单相接地和两相接地时。     

750 kV系统线路侧断路器取消合闸电阻可行性研究

以榆横—延安750 k V架空输电线路为工程背景,研究取消线路侧断路器合闸电阻的可行性。根据2014年的实际运行数据建立了系统不同运行方式下的ATP-EMTP仿真计算模型,并进行了多种运行方式下不同避雷器配置下的合空线和不同故障状态下的单相重合闸操作。计算结果表明:在80%高抗补偿下仅加装合闸电阻就可将合空线操作及成功重合闸操作时沿线最大2%操作过电压降低到1.8 p.u.以下;在80%高抗补偿下仅采用避雷器配置时,合空线操作、Ⅱ回线路停运两端不接地时成功重合闸操作和无功送端带有永久接地故障不成功重合闸时沿线最大2%操作过电压仍会超过1.8 p.u.;在80%高抗补偿下加装合闸电阻且线路两端配备648MOA时,对于合空线操作、成功重合闸操作和线路中点带有永久接地故障不成功重合闸时可将沿线最大2%操作过电压降至1.8 p.u.以下。因此,为适应系统各种操作方式线路侧断路器合闸电阻不能取消。