特高压快速接地开关的研制

特高压输电线路上,潜供电弧对线路产生的影响不容忽视,潜供电弧的顺利熄灭是实现单相自动重合闸的必要条件.稳态下潜供电流和恢复电压幅值是潜供电弧熄灭的两个决定性因素.快速接地开关作为重要的电器设备,越来越多的应用于电力系统中.快速接地开关除了在系统发生故障时接地外,还能快速关合潜供电流和降低恢复电压.本文根据750kV系统潜供电弧的特点和熄弧要求,研制了一种快速接地开关,着重对触头系统进行了研究,计算了触头压力、触头电动力及断口开距的大小,给出了快速接地开关整体设计思路和结构图.     

基于故障相相角的单相自适应重合闸

为了避免重合闸重合于永久性故障,根据永久性故障过渡电阻较瞬时性故障过渡电阻小且衰减速度快的特点,提出了基于故障相相角的自适应重合闸判断方法。利用MATLAB中PSB模块进行仿真,对该方法进行验证并提出了最终的判据。     

单相自适应重合闸研究综述

为了实现瞬时性故障时可靠重合,永久性故障时可靠不重合的目标,对单相自适应重合闸的研究情况进行了分析和总结.首先根据瞬时性故障过程三个阶段不同特征以及线路是否带并联电抗器进行分类,对每一类原理进行了梳理.然后对各类判据的特点及存在的问题进行了分析.研究后认为,基于恢复电压阶段的判据虽无法判断熄弧时刻,但原理简单,易于实用化,是现阶段实用化研究的重点,而基于二次电弧阶段的判据虽然能够判断出熄弧时刻,但是原理复杂,对硬件要求高,是未来研究的重点.     

采用快速接地开关限制潜供电流

研究了快速接地开关在５００ｋＶ系统单相重合闸中的应用,分析了线路长度、传输功率等因素对快速接地开关作用的影响。还对使用该开关系统的单相自动重合闸时间配合作了可行性研究。     

基于模糊神经网络的三相自适应重合闸

为了避免重合闸重合于永久性故障,将模糊神经网络应用于三相自适应重合闸中,构造了一个多输入的模糊神经网络,设计了网络的算法,将三相端压有效值作为输入,经尺度变换、模糊化、归一化和清晰化,并利用梯度下降法修正误差,使得网络完成学习并最终收敛,在输入故障数据时能根据网络的输出结果准确地判别瞬时性故障与永久性故障。通过对模型的仿真获取神经网络的学习样本,并利用MATLAB进行了相应地仿真测试,验证了该算法的准确性,使得重合闸能够正确动作。     

基于测度分析及模糊集理论的单相自适应重合闸研究

提出一种基于模糊集合理论的电力系统单相自适应重合闸优化算法。该算法能够正确进行瞬时故障与永久故障的区分。当瞬时性故障发生时,在短路点电弧熄灭后的恢复电压阶段,断开相各电气量的关系与永久性故障将有本质的不同。在详细分析断开相工频电气量的基础上,用滤波后的采样值对4种判据建立3种相似性测度及模糊隶属函数：用绝对值指数法确定幅值的隶属度,用相关系数测度建立2种相位判据的隶属度,用数量积法确定功率方向的隶属度,并进行模糊综合故障性质识别。给出了相应的模糊数学模型。经过大量仿真试验,获得了满意的效果。     

电力系统自适应重合闸技术

区分瞬时性和永久性故障为目的的自适应重合闸,能减少故障对电能的损失,增强电网的稳定性.虽然单相自适应重合闸研究已较成熟.但同杆双回线上自适应重合闸和三相自适应重合闸的研究仍存在很多未解决的问题.结合各种情况下自适应重合闸实现原理,对目前自适应重合闸研究现状作了阐述,介绍了自适应重合闸顺序.同时.针对目前的研究现状,提出...     

基于MATLAB的自适应单相自动重合闸

分析了单相故障被单相切除后线路上的暂态过程,发现当短路点熄弧后,三序网络的自振电压频率不同造成故障相上自振电压不为零,据此,提出了判别永久故障的方法,并对单相接地跳三相的情况时作了简略分析。最后,由MATLAB仿真计算表明,该判据具有较好的识别性能。     

基于电压谐波信号分析的单相自适应重合闸

自适应自动重合闸技术具有诸多传统重合闸技术所不具有的优势。经研究提出了一种新型的区分输电线路单相瞬时性故障与永久性故障的方法。当故障发生时,对于不同的故障性质（瞬时性故障或永久性故障）,重合闸安装处母线的电压信号在不同时刻所蕴含的谐皮分量有所不同。根据对故障电弧电压信号的具体分析,提出了判别故障性质的奇次谐波能量判据,该判据适用于发生金属性故障或经过渡电阻故障时判故障性质。通过EMTP软件中的TACS功能对电弧故障的大量仿真,验证了该算法的有效性和准确性。且该判据仅利用了电压信号,所以基于此判据的单相自适应合闸是易于实现的。     

带快速接地开关的线路单相自动重合闸判别原理

随着我国电网联系的增强,为降低设备成本,可以不使用电抗器限制工频过电压,在超、特高压输电线路中用快速接地开关(high speed grounding switches,HSGS)来快速熄灭电弧将是一种很好的办法。分析了单相接地瞬时性故障和永久性故障时流过HSGS的电流信号的不同特点。利用Prony法每隔1个工频周期快速拟合该电流信号,提取出工频量的幅值,分析所得到的一系列幅值信息发现,瞬时性故障时工频量的幅值必然从一个稳定值跳跃到另一新值并在新值保持稳定,而永久性故障则不然,据此可判别故障的性质。Prony法对于非平稳信号具有良好的拟合效果,能够实现频率的自适应分解,且克服了傅里叶算法不能处理非平稳信号的缺点,对于信号的变化反应敏感。Matlab/Simulink仿真结果表明了该方法的有效性和准确性。     

基于序分量无功功率的单相自适应重合闸

针对不带并联电抗器的超高压输电线路,提出一种基于序分量无功功率的单相自适应重合闸实现方法。当线路发生单相接地故障且故障相两端断路器跳开后,在永久性故障下,线路侧各相电压和电流值经短暂时间过渡到稳态,之后各序分量无功功率基本保持恒定;在瞬时性故障二次电弧尚未熄弧阶段,电弧电压和故障相端电压随电弧拉长不断升高,正序无功与负序无功呈现相反方向的增减变化。基于这一现象,采用线路侧断开处的正序与负序无功功率分量的变化率来区别永久性和瞬时性故障。在二次电弧熄弧瞬间,故障相电压相位会后移90°,此时正序与负序无功功率分别有不同极性的跃变,通过检测序分量无功功率的突变来捕捉熄弧时刻。该方法实现简单,耐过渡电阻能力强,受故障位置影响小,能适用于重负载线路。EMTP仿真验证了其正确性和有效性。     

自适应三相重合闸的研究

采用拉氏变换对接地与不接地故障跳三相后线路的暂态过程进行了分析,并在此基础上构建模糊神经网络,实现模糊神经网络的自适应三相自动重合闸。通过理论分析和大量MATLAB仿真实验表明,该方法对于三相重合情况下判别故障类型具有较好的效果。     

基于经验模态分解及近似熵的输电线路单相自适应重合闸

根据经验模态分解和近似熵算法,提出了一种针对输电线路单相接地故障的故障类型诊断方法,该方法具有一定的抗干扰能力,可以快速判断故障类型,以提高重合闸成功率。线路故障仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。     

同杆双回线自适应重合闸现场测试技术探讨

介绍了同杆双回线自适应重合闸及其现场测试技术,提出了多种试验方法,分析和解决了试验中发现的问题.     

高压开关的润滑技术

通过对德国工业润滑相关标准、相关实验及实际高压开关设备的润滑应用工况,解析了高压电气接触、SF6动态密封和操动机构的润滑优化依据和典型的行业应用。总结了高压电气接触润滑、操动机构、GIS密封润滑剂应用的成分、种类选择:低于60 kV的电气接触润滑,考虑到应用经济性可选择PAO(全合成烃类)+特殊皂基专用电气接触润滑脂;高于60 kV的电气接触润滑必须选择PFPE(全氟聚醚)+PTFE(聚四氟乙烯类)专用特制电气接触润滑脂;SF6动态密封根据使用的橡胶材料EPDM,需要使用PG(聚乙二醇类)、硅基础、PFPE类润滑脂,润滑的关键是和EPDM兼容性好,高粘附性但具有低摩擦系数、抗腐蚀性介质;弹簧操动机构的润滑需要考虑润滑脂的抗老化性、负载、运动方式、工作环境等要求,综合考虑,合理选择才能达到长效、安全、可靠、稳定的润滑应用。     

输电线路单相自适应重合闸的双SVM实现方案

实现输电线路自适应重合闸的关键是正确区分永久性故障和瞬时性故障以及快速确定瞬时性故障二次电弧熄灭时刻。提出了基于双支持向量机的自适应重合闸实现方案。首先,分析二次电弧阶段的故障相端电压的频谱分布和高频能量在瞬时性故障和永久性故障下的不同特征,利用离散傅里叶变换获得电压谐波总畸变率和高频能量二维特征向量,设计支持向量机SVM1区分故障性质。其次,基于瞬时性故障二次电弧熄灭前后故障相电压谐波和电压幅值的变化特性,以电压谐波总畸变率和幅值为输入量,利用支持向量机SVM2判断二次电弧是否熄灭。仿真结果表明,所提方法能可靠区分瞬时性故障与永久性故障,快速捕捉瞬时性故障熄弧时刻,抗噪声能力较强。     

550kV GIS高压开关设备抗震性能分析

以550 kV GIS高压开关设备抗震性能为研究对象,以实体结构为原型,对其进行三维立体建模。采用模态分析理论对设备进行动力特性分析,得到结构自振频率和振型,定性分析该结构在地震动响应中发生共振和类共振的可能性,并采用反应谱分析理论对其进行地震动特性分析,得出550 k V GIS在AG5抗震水平下的地震动响应及GIS结构的最大应力和形变,从而对该结构在AG5抗震水平下进行安全性能考核。     

基于行波原理的110kV架空线-电缆混合线路自适应重合闸控制技术研究

提出一种基于行波原理的110 kV架空线-电缆混合线路故障分段原理,即通过将混合线路故障产生的初始行波浪涌到达线路两端的时间差与一系列整定值比较采确定故障区段(电缆区段或者架空线区段),这些整定值即为所有电缆与架空线连接点故障时产生的初始行渡浪涌到达线路两端的时间差值,可预先根据线路结构参数计算出来.在此基础上,提出一种110 kV混合线路自适应重合闸控制方案,该方案首先通过混合线路双端行波故障分段系统识别故障区段,然后通过向相应的微机保护装置发送重合闸允许信号(架空线故障)或闭锁信号(电缆故障),从而实现自适应重合闸控制.