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.     

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。     

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。     

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。     

输电线路自适应重合闸研究综述

传统的自动重合闸性能不佳,因此能够提高重合闸成功率、避免重合于永久性故障的自适应重合闸的研究具有重要意义。对永久性故障和瞬时性故障的概念进行了讨论,以故障点电流是否为零来界定永久性故障和瞬时性故障。指出影响重合成功的因素主要是故障性质,但还受重合闸时序的影响,因而自适应重合闸应包括故障性质判别和重合闸时序的优化两个方面内容。分别总结评述了单相自适应重合闸、三相自适应重合闸以及同杆并架平行双回线路自适应重合闸的研究现状。展望了自适应重合闸的研究前景。     

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。     

特高压线路单相自适应重合闸仿真分析

文章以晋东南—南阳—荆门特高压试验示范工程为例,给出了一种新的单相自适应重合闸方案,建议根据故障点电弧熄灭时间,动态确定重合闸时刻。通过PSCAD/EMTDC仿真,证明了此判别原理理论上能够有效解决超高压长线路单相自动重合闸盲目重合的问题,可大大提高单相自动重合闸动作的成功率。     

基于参数识别的单相自适应重合闸研究

在分析带并联电抗器输电线路单相故障特点的基础之上,提出一种利用参数识别原理的单相自适应重合闸永久性故障识别方法。该方法以恢复电压阶段的瞬时性故障p型等效模型为参数辨识模型,将并联电抗器电感和中性点小电抗电感参数作为辨识参数,利用电感参数求解值与真实值的差异来区分永久性故障和瞬时性故障。瞬时性故障情况下,故障模型与求解模型一致,电感求解值与实际值差异很小;永久性故障情况下,故障模型与求解模型不一致,电感求解值与实际值差异明显。该方法判别原理简单可靠,仅利用单端电气量,且不需要长数据窗滤波,理论上不受低频振荡分量的影响。大量ATP仿真表明,该文判别方法能够快速识别永久性故障,能够用于带并联电抗器输电线路的快速单相自适应重合闸。     

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。     

基于样本熵理论的输电线路单相自适应重合闸研究

为了改善现有自适应重合闸技术在电力系统应用中存在的缺陷与不足,本文利用ATP/EMTP对输电线路进行单相接地故障仿真,并对故障相电压信号进行经验模态分解(EMD)。由于样本熵能够很好地衡量信号信息的丰富程度,故对分解后得到的固有模态函数(IMF)进行样本熵值计算,通过熵值的差异从而判断出故障的瞬时性与永久性,保证在瞬时性故障时能成功实现自适应重合闸。通过大量的线路单相接地故障仿真验证了该方法的有效性和实用性。     

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。     

基于改进型相关法的单相自适应重合闸新判据

分析了超、特高压输电线路发生单相瞬时性及永久性接地故障时断开相电压的形成机理，指出瞬时性单相接地故障时断开相计算电压与两健全相电压和沿线变化规律的相似程度远大于永久性接地故障时的相似程度，并在此基础上，提出利用改进型相关法的故障性质识别新判据。该判据综合考虑了断开相计算电压与两健全相电压和的幅值与相位的相似性，使瞬时性故障时的相关系数大于永久性故障时的相关系数。该判据实现简单，高阻接地时仍具有较高灵敏度，且受线路长度、负荷电流及故障距离的影响很小，适用 于不带并联电抗器的超、特高压输电线路。大量仿真实验验证了所得结论的正确性。     

基于模糊自适应策略的大功率牵引电机定速控制

为了提升大功率牵引电机定速控制精度,提出了一种模糊自适应控制方法。根据外部条件的变化,利用输入输出的模糊关系来自适应调节给定牵引/制动力矩,采用Butterworth滤波器对输出给定力矩进行滤波并利用积分环节来消除稳态误差,以获得良好的控制性能。以某型机车大功率牵引电机为测试对象,对各种复杂运用工况算法控制效果进行对比仿真测试,验证了所提算法的有效性和优越性。     

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。