快速接地开关对交流特高压同塔双回输电线路潜供电弧的限制

以浙北—上海交流特高压同塔双回输电线路为例,计算了线路发生单相接地故障及双回同名故障后的潜供电流和恢复电压,分析了快速接地开关(high speed grounding switch,HSGS)对潜供电弧的限制效果,研究了HSGS的接地电阻对潜供电弧限制效果的影响。仿真结果表明:HSGS可以快速熄灭交流特高压同塔双回线路的潜供电弧,保证单相自动重合闸的成功率。     

小电流接地系统单相故障的Matlab仿真

小电流接地系统发生单相接地故障导致非故障相电压升高,为防止进一步扩大成两点或多点接地甚至相间短路,应及时采取措施消除该故障。文中利用Matlab对中性点不接地系统单相接地故障进行仿真,重点探讨了仿真模型的搭建过程;通过对各线路零序电流波形的分析,判断出故障线路;通过对故障线路三相电压、电流波形的分析,判断出接地相。该方法简单、准确、可靠,较好解决了中性点不接地系统单相接地问题。     

基于无功电流的中性点不接地系统小电流接地选线方案

针对中性点不接地系统发生单相故障后难以准确选取故障回线的问题,提出一种基于无功电流的选线方案。单相短路故障发生后的,故障相各回馈线的电流变化主要来自线路分布电容电流变化,此电流为无功电流。其中故障回线无功电流为非故障回线与故障回线无功电流变化量之和,非故障回线无功电流变化量为该回线无功电流变化量。在此基础上提出基于无功电流变化量的中性点不接地系统小电流接地选线方案。单相短路故障发生后,比较故障相各回馈线无功电流变化量,变化量最大的馈线为故障馈线。利用PSCAD电磁暂态仿真软件搭建中性点不接地系统,对配电网中的架空线路和电缆线路单相短路故障进行了仿真研究,结果表明所提方法可靠性高,有较强带过渡电阻能力,且不受线路架设方式影响。     

中性点间接接地电网的故障线路选定研究

中性点间接接地方式普遍应用于我国配电网系统中,该方式线路当发生单相接地短路时,线路断路器不会立即跳闸,电网运行可靠性得到提高,但故障如果长期存在,将严重劣化线路的绝缘性能。在理论分析的基础上,研究了中性点间接接地电网在一相短路故障时,产生的零序高频电流,通过电磁暂态仿真软件搭建模型进行了仿真观察。研究得出:中性点间接接地电网发生线路一相短路故障时,故障线路的零序高频电流的起始半波幅值远高于正常运行线路,并且二者相位相反。最后提出一种故障信号处理方法,提高了故障线路选定的准确性。     

基于双端量的半波长交流输电线路故障选相方法

半波长交流输电线路电压等级高,故障后需要选相跳闸。但是半波长输电线路独特的电气特征使得传统的故障选相方法不再适用。文中提出了一种基于双端电气量的半波长交流输电线路故障选相方法。将两端相间电压、相间电流进行组合变换,换算到短路点正负序短路电流,从而判断故障相。基于电磁暂态仿真软件PSCAD搭建特高压半波长输电线路仿真模型。仿真结果表明,该故障选相方法不受故障位置、过渡电阻、弱馈等因素的影响,在半波长交流输电线路发生短路故障时,能快速正确地实现故障选相。     

500 kV同塔双回输电线路感应电压和感应电流仿真分析

对于500 kV同塔双回线路,由于双回线路间间距和相间间距较小,当其中一回停运、一回运行时,停运线路上将存在较大的感应电压和感应电流,对线路的运行、检修和接地开关设备的选型等均有较大影响.本文依托华北地区某在运500 kV双回输电线路,利用EMTP-ATP电磁暂态仿真软件搭建同塔双回输电线路仿真模型,分析了同塔双回线路...     

同塔双回输电线路感应电压的计算与分析

EMTP仿真计算是分析计算同塔双回输电线路感应电压的有效方法。它可为线路的检修作业方式及安全防护措施提供参考依据。本文对同塔双回输电线路建立EMTP仿真模型,分析当一回线路正常运行、发生操作或接地故障时,在另一回停运线路上产生的感应电压,并分析了接地电阻的大小及位置等因素对感应电压的影响。     

基于回路直流电阻测量的输电线路单相接地故障离线故障定位

首先基于线路绝缘电阻测量进行故障检测和诊断——识别故障类型和故障相,然后针对发生率最高的单相接地故障,提出基于回路直流电阻测量的离线故障定位方法.定位前先对线路直流电阻和大地回路电阻进行测量,随后考虑接地电阻影响,分别利用故障相构建两回独立电压方程组,通过求解方程组计算故障距离.基于PSCAD/EMTDC搭建仿真模型进...     

同塔双回线路同名相跨线短路故障分析

分析了高压电网同塔双回线路发生同名相跨线不接地短路的电气特征,通过仿真验证了纵联电流差动保护的动作行为.进一步论证了同名相跨线不接地短路向接地故障以及相间故障转化的可能.结合现场工程案例,分析了220 kV同塔双回线路在运行方式发生改变时,同名相跨线不接地短路的存在给变电运维人员倒闸操作带来的问题与风险.最后提出了制定...     

正常运行方式下跨电压等级四回线零序电流补偿系数整定

跨电压等级同塔四回线路中某一条线路发生接地短路时,故障线路不仅受到同一电压等级非故障线路零序互感的影响,还受到不同电压等级线路零序互感的影响,同时对于超高压线路多采用长距离输电,电容电流的影响也不容忽视。综合分析了四回线路正常运行方式下,一线路发生接地短路时非故障线路零序互感和长线路零序电容电流对零序电流补偿系数的影响,根据公式提出了新的零序电流补偿系数整定方式。最后利用PSCAD仿真结果验证了本文方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离Ⅰ段保护范围有交叉,提高了线路接地距离保护性能。     

基于暂态录波型故障指示器的小电流接地系统双回线路异相接地分析*

10 kV配电设备运行环境日趋复杂,接地拉路查找故障点用时较长。当发生单相接地短路故障时,通过暂态录波型故障指示器合成的零序电压启动研判,再通过横向对比故障线路、非故障线路的零序电流大小和方向,纵向对比故障线路的零序电流大小和方向,进行故障线路、故障分支线路选线、选段,可提高故障查找效率。利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,分析电网各节点三相电流、零序电流波形,同时在小电流接地系统双回线路异相接地实际故障中采集暂态录波型故障指示器实测波形,均有效验证了通过零序电压、零序电流研判故障的实用性。     

混压同塔四回线强电弱磁系统跨电压不接地故障短路计算

目前对于同塔四回线路的研究多基于十二序分量法,然而十二序分量法矩阵阶数较高,计算复杂,且仅适用于线路参数对称的情况。提出一种基于经典对称分量法的故障分析新方法,将混压同塔四回线强电弱磁系统分为强电联系的等效电流源系统及弱电强磁系统两部分;然后,分别计算两部分电源提供的短路电流;最后将两部分故障电流叠加,得到强电弱磁系统的故障电流,避免了高阶矩阵运算,物理概念清晰,可实现跨电压不接地故障电流的准确计算。在PSCAD中搭建500kV/220kV混压同塔四回线不同类型不接地故障模型,仿真与计算结果相比较,验证了所述方法的正确性。     

220kV同塔双回线路雷击同跳事故仿真与闪络相分布

220 kV线路广泛采用同塔双回架设方式,在遭受雷击时容易引起2回线路同时跳闸,严重影响电力系统的可靠运行。首先分析了发生在丽水和宁波地区的2起220 kV线路雷击同跳事故的全过程,进而在EMTP程序上搭建了考虑接地电阻、感应电压分量等因素的计算模型。仿真研究结果表明：丽水象鹤/象睦线在幅值为-179 kA的雷电流下发生四相闪络事故和宁波晓昌/晓洲线在-140 kA的雷电流下发生的三相闪络事故均得到准确复现,雷电流幅值、工频电压相位与闪络发生相可以很好地吻合,模型的计算结果与实际情况一致。基于上述仿真模型,进一步研究了220 kV同塔双回线路同跳事故的闪络相分布规律,结果表明工频电压是决定同跳事故闪络相最关键的因素。     

一种基于电流微分初始值的直流配电网故障定位方法

直流配电网故障定位是排查故障、确保线路安全的关键手段。基于此提出了一种基于电流微分初始值的直流配电网故障定位方法。首先推导了基于电压源型变换器的直流配电网线路发生双极短路故障和单极接地故障时故障电流的微分方程,并利用双极短路故障和单极接地故障中正负极线路的电压和电流突变量差异来判定故障的类型。其次通过电压源型变换器直流侧电容的放电过程提取故障电流信息,且根据限流电抗器上的电压降得到故障电流的微分等量表达式,并联立所推导的故障电流微分初始值方程获得故障定位的数学模型,从而实现故障距离的准确定位。最后利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建仿真模型,验证了所提故障定位方法的有效性。     

两回输电线路交叉跨越故障的短路电流计算方法

随着输电线路的分布日益密集,两回输电线路在交叉跨越点处发生交叉跨越故障的可能性剧增,现有短路计算方法仅能处理多点复杂故障类型,无法处理同一交叉跨越位置多跨接点的复杂故障类型。为此,提出了一种含多跨接点的交叉跨越故障的短路电流计算方法。首先构建交叉跨越两回输电线路在故障点处的序网络方程,并建立含多跨接点复杂故障的通用故障拓扑,然后按相构建两回线路交叉跨越故障端口的故障边界条件方程,利用相序转换变换为各序网的故障边界条件方程,再联合序网络方程求解故障电流和电压。最后,利用PSCAD/EMTDC构建电网故障仿真模型,仿真结果验证了该方法的正确性。     

适用于同塔混压线路跨电压故障的距离保护新方法

跨线故障是同塔多回输电线路的典型故障类型。同塔混压多回线路的跨线阻抗计算需考虑不同电压等级线路阻抗参数的差异性。本文提出了适用于同塔混压双回线路和典型同塔混压四回线路的跨电压等级的跨线阻抗计算方法。此方法将阻抗参数不同的两回线路的跨线阻抗用其中一回线的正序阻抗表示,同时考虑了线间零序互感的影响,并据此提出了基于跨电压等级跨线阻抗的距离保护I段的应用新方法。EMTP仿真表明,采用所提出方法计算的跨线阻抗可以正确反映故障点到保护安装处的距离。     

海底交流电缆暂态过电压仿真计算

针对海底交流电缆输电系统发生的单相短路和三相短路故障,在PSCAD/EMTDC平台上搭建仿真模型,仿真计算了短路故障引起的暂态过电压。对于110 kV中性点接地和35 kV中性点不接地海底电缆输电系统,分别对不同输送功率、不同输送距离和不同短路容量等情况下海缆的暂态过电压进行了仿真,计算了海缆线路上产生的最大过电压值,分析了最大过电压与这些变量之间的变化关系以及内在的物理机理。研究结果对于海缆线路和变电站的绝缘水平以及其他系统参数的确定具有参考价值。     

基于接地阻抗判断的配网自适应接地选线新技术

分析了中压配网发生单相接地故障后接地阻抗对暂态电气量和接地选线的影响,提出了根据接地阻抗的大小自适应选取不同选线判据的选线新思路。介绍了小波特征频段选取方法与基于小波特征频段信号的暂态无功选线判据,以及利用故障相暂态对地电压的暂态有功能量选线判据计算方法。最后利用ATP电磁暂态仿真软件搭建了单相接地故障的仿真模型,仿真结果表明,自适应选线技术在不同接地阻抗的情况下能够有效、可靠地选择出故障线路,解决了目前选线技术无法有效地适应不同接地阻抗的技术瓶颈。     

短路电磁暂态过程对距离保护影响的仿真分析

以消除短路电压、电流中的非工频分量对距离保护的影响为目的,利用Matlab/Simulink搭建了输电线路接地距离保护的仿真模型,针对短路后电磁暂态过程对距离保护的影响进行了仿真。仿真结果表明,短路的电磁暂态过程影响距离保护元件的动作行为,导致错误的比相结果,造成距离保护元件的不正确工作。另外,故障类型、故障角、故障位置的不同对距离保护元件的影响程度也不同。滤除短路电压、电流中的非工频分量可有效地减小电磁暂态过程对基于工频量的距离保护的影响,采用FIR数字滤波器进行滤波,基本达到了满意的效果。     

发电机断路器实时数字仿真建模

通过引入可变电阻模型的方式,实现了电弧电阻模拟电弧电压的思路,在RTDS仿真环境中搭建了发电机断路器模型,并以该模型为基础,搭建了发电机源三相接地故障仿真网络。以具有最大非对称度的某相为例,分别仿真研究了发电机源三相接地故障后,不考虑发电机断路器开断过程中电弧电阻以及故障位置电阻时、仅考虑故障位置电阻时以及仅考虑发电机断路器开断过程中电弧电阻时,该相短路电流变化。最后,利用RTDS/RSCAD的Playback录波回放功能,分析比较了不同状况下的仿真结果,从而得出电弧对发电机断路器电源侧短路电流的影响。仿真结果可作为确定发电机断路器电源侧短路电流开断能力的参考依据。