750 kV输电线路保护与单相重合闸动作的研究

阐述了750kV输电线路的电容效应、互感效应以及合闸过电压的问题，指出单相接地故障时若采用三相重合闸将不可避免地产生较高过电压。指出了750kV输电线单相重合闸的应用前提是避免并联电抗器补偿给单相重合闸可能带来的谐振过电压问题，分析并提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围。针对并联电抗与线路电容之间的电磁振荡对故障断开相恢复电压的影响，研究了单相瞬时性故障恢复电压的拍频振荡特点，并提出了750kV输电线路的单相重合闸方案与重合过电压的抑制方法。     

单相重合时序对750kV输电线路合闸过电压的影响

单相重合闸投入时序对750 kV输电线路的合闸过电压有较大影响,为此分别建立了无补偿线路和两端经并联电抗器补偿的750 kV输电线路的分布参数模型,推导出单相重合闸期间非全相运行时线路恢复电压和一侧单相重合后的稳态电压解析式,分析合闸过电压与系统容量、补偿度、线路长度等因素之间的关系,分析结果表明无论是无补偿还是经并补补偿后的线路,由大电源侧首先重合可降低单相重合过电压峰值。并据此从抑制合闸过电压角度提出了750kV输电线路的单相重合闸时序整定策略。仿真算例验证了重合时序整定策略的有效性。     

750kV及特高压输电线路抑制潜供电弧的方法

为使单相自动重合闸在750kV及特高压输电线路瞬时性故障后可靠重合，必须限制潜供电流和恢复电压。基于一个750kV双端电源供电系统模型，对2种熄灭潜供电弧的方法——使用快速接地开关和并联电抗器中性点接小电抗，采用ATP仿真软件进行了潜供电流及恢复电压的计算，分析比较了2种方法的优缺点。依据仿真数据得出，并联电抗器中性点接小电抗的方法降低潜供电流及恢复电压的效果优于前者。同时针对特高压线路采用单相自动重合闸的优势，提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围，从而达到抑制谐振过电压、加速潜供电流熄灭，成功实现单相重合闸的目的。     

750 kV输电线路保护与三相重合闸动作的研究

750 kV输电线绝缘子能承受的过电压裕度较小,因此继电保护及自动重合闸等操作在保证系统稳定的同时,还要确保跳合闸操作不产生危及设备和绝缘子的过电压.针对750 kV输电线路分布参数特性,阐述了空载长线的电容效应及互感效应,并据此提出了线路两端继电保护的跳闸顺序及时间的配合要求.分析了产生重合过电压的原理,对750 kV线路三相重合闸操作进行了可行性分析与比较,指出单相接地故障采用三相重合闸的缺点.在理论研究与电磁暂态程序仿真的基础上,对750 kV线路两端三相重合闸的操作顺序、时间配合提出了具体的三相重合闸方案.仿真测试结果表明,所提出的三相重合闸方案更有利于750 kV输电线路的可靠供电与安全操作.     

带并联电抗器的线路单相自适应重合闸故障判别原理

针对带并联电抗器的超高压输电线路,研究了故障后线路断开相并联电抗器与中性点小电抗上的电压特性,发现在永久性故障时,无论是金属性接地还是经过渡电阻接地,断开相并联电抗器上电压与中性点小电抗上电压的比值总是大于瞬时性故障时两者的电压比值。基于上述结论,提出了超高压带并联电抗器输电线路单相自适应重合闸故障的电压判别方法。理论分析和EMTP仿真表明,该判别方法简单、有效,能可靠实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。     

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。     

带并联电抗器的超/特高压输电线路的单相重合闸新方案

针对现有输电线路中采用固定时限的单相重合闸存在盲目重合于永久性故障的问题,研究了一种重合前可靠识别严重永久性故障不重合的重合闸新方案.结合带并联电抗器的超/特高压线路的提高供电可靠性和减小重合过电压的要求,提出了以单相故障可靠选相为基础、严重永久性故障可靠不重合、瞬时性故障可靠重合的单相重合闸新方案.利用测量精度高的并...     

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.     

750 kV线路保护与并联电抗器动作的研究

分析了并联电抗器在750 kV输电线路单端电源供电与双端电源供电情况下抑制过电压的作用;同时分析了当750 kV线路输送大功率时,由于并联电抗器的接入又导致线路电压显著降低,线路的传输能力受到限制,因此应当考虑在传输大功率的运行方式下切除并联电抗器.为解决线路传输能力与抑制过电压的矛盾,分析研究了并联电抗器在抑制750 kV线路跳闸过电压、加速潜供电弧熄灭以及抑制合闸过电压等方面的作用,并由此提出了750 kV线路保护与并联电抗器之间动作配合关系.理论分析与仿真研究表明,所提出的线路保护与并联电抗器之间的动作逻辑关系不仅保证了750 kV输电线路正常经济运行,又达到了并联电抗器抑制过电压等方面的作用.     

并联电抗器中性点小电抗的选择及其对单相自适应重合闸的影响

根据单端带并补的输电线路模型,推导了最佳中性点电抗器的取值,以达到对相间电容进行完全补偿并在瞬时性故障时快速熄弧的目的。同时,建立了线路瞬时性故障时的一、二次电弧模型,并在ATP/EMTP中进行了500 kV输电线路瞬时性故障的仿真,仿真包括了输电线路进行导线换位和不换位2种情况,明确了不同中性点电抗器的选择对熄弧时间、潜供电流、恢复电压的影响。由仿真分析发现了传统基于电压幅值、电压畸变的单相自适应重合闸判据的不足。指出自适应重合闸判据应适应线路导线有无换位、有无并补、有无中性点电抗器及中性点电抗器取值大小等情况,从而达到在瞬时性故障时断路器在最佳时间快速重合、永久性故障时不重合的目的。