大中型发电机主保护方案和配置的定量化设计——发电机内部短路仿真软件的应用

通过2台单机700 MW的发电机（三峡电厂）和2台135 MW的发电机（平班电厂和百色电厂）主保护方案的设计，对现行设计工作中完全凭概念、经验和传统习惯的做法的科学性提出了质疑，究其原因在于没有掌握发电机内部短路的正确分析计算，不得已用机端金属性两相短路来校验保护方案的灵敏度，使得设计者对于所设计的主保护配置方案的性能心中无数。主保护配置方案的定量化设计将主保护方案的性能与发电机实际可能发生的内部短路紧密联系起来，在此基础上，按照“优势互补、综合利用”的原则寻求最佳的主保护配置方案，为大中型发电机的安全运行提供了高质量的保证。平班电厂和百色电厂发电机主保护设计的实例进一步说明在全面的内部短路分析计算的基础上进行主保护配置方案定量化设计的重要性。     

几起典型变电所跳闸事故的分析

1 事故1 某日,35kV北十九变电所1号主变重瓦斯保护动作,主变高低压侧断路器跳闸。经现场试验确认,户外瓦斯保护电缆接线盒至主控室控制盘间的瓦斯保护电缆存在短路点。该电缆从户外瓦斯保护电缆接线盒引出,经镀锌钢管保护后埋人地下,再沿进户电缆桥架进入主控室。电缆埋地部分冻断,形成短接,造成1号主变重瓦斯保护动作,主变高、低压侧断路器跳闸。     

黄家寨变电所2#主变压器事故后鉴定分析

黄家寨变电所2#主变于1991年6月发生了10kV侧出口三相短路事故。三相短路容量已超过设计值，为判断2#主变的绕组及绝缘状况是否完好，我们对2#主变进行了鉴定试验。本文对2#主变的鉴定试验分析连行了详述，特别是240MVA大型自耦受压嚣的短路试验在我局系统尚属首次，由于自耦变压器三线容量不等的特殊性，使得试验难度很大，且试验准确度、安全系数要求高，本文从试验电源选取，加压方式选择，试验结线等方面进行了详细的理论计算及分析，通过认真测试及数据处理，对测试互感器相位移、温度、频率等对测试结果对影响也进行了详尽的分析及计算。所得测试结果与出厂值相比，最大误差仅为1．25％。试验结果表明：2#主变绕组无变形及短路缺陷，绝缘状况良好，可以投入运行．2#主变自事故后投入运行至今，已两年多时间．主变运行正常。     

高压电机接线盒应用现状及其结构改进分析

通过对某石化公司几起高压电机接线盒现场爆炸的案例调查,分析了事故发生的原因;阐述了当前应用的高压电机接线盒存在的设计缺陷,并提出了对高压电机接线盒结构形式的改进措施。     

大型调相机内部故障特征及纵向零序电压保护性能分析

大型调相机(容量为300 Mvar)实际运行中存在定子绕组匝间短路的可能,不装设匝间短路保护或匝间短路保护性能不完善将是调相机安全运行的严重隐患。文中运用"多回路分析法",对两种冷却方式大型调相机所有实际可能发生的内部故障进行了仿真分析,分析结果表明大型调相机现有主保护配置方案(完全纵差保护+纵向零序电压保护)存在较大的保护死区。进一步分析了纵向零序电压保护不能动作的故障类型,为大型调相机主保护性能的改善提供借鉴。     

美国UL 674标准中电动机接线盒的爆炸压力试验方法

介绍了美国UL 674标准中有关爆炸压力试验的条款,对电机接线盒的爆炸压力试验方法提出了参考和建议,并就其中点火位置的确定给予理论分析和试验验证,在电动机取得UL认证的过程中提供帮助。     

龙羊峡和拉西瓦水电站多分支发电机主保护设计对比

在吸取国外大型水电站发电机主保护设计成功经验的基础上，龙羊峡水电站在国内首次采用多回路分析法计算发电机内部短路，以校验保护灵敏度，现场运行已证明龙羊峡发电机主保护设计的正确性。随着发电机主保护设计技术的发展，拉西瓦水电站发电机主保护设计则是在全面的内部短路分析计算的基础上，经定量化的设计过程而完成。针对该奇数多分支发电机的故障特点，首先采用相隔引出方式构成不完全裂相横差保护，然后通过合理选择零序电流型横差保护以形成对不完全裂相横差保护性能的补充;差动保护用TPY型电流互感器的正确选型，为上述主保护配置方案     

高压电器短路试验用变压器接线原理及设计制造要点

高压电器短路试验用变压器即为做试验电源用途的中间变压器,此类型变压器工作在大电流冲击或全短路容量下,具有在短时工作制式下反复运行的能力。简要介绍了高压电器短路试验用变压器接线原理及设计制造要点。     

交流变频调速系统在棒材热连轧机上的应用

分析了棒材轧钢厂精轧机上交流变频调速系统主传动的特点,详细阐述了交流变频调速技术应用于热连轧主传动控制系统时电动机、逆变器容量、整流单元容量、制动方式及制动单元和制动电阻容量的选择方法。概述了交流变频调速控制系统应用于热连轧机主传动系统调试时应注意的问题及其解决方法。     

电动机接线盒故障爆炸

接线盒或电动机电气故障引起的电动机接线盒爆炸的出现频次，比人们一般料想的要高。本文通过实际接线盒爆炸几种情况的研究，鉴别对人身安全的潜在危险。对电动机接线盒结构的一些工业标准进行了评述，并对减少潜在危险的设计方案进行了探索。     

新一代DW450-1600智能型低压万能式断路器

在比较了国内外同类型小容量低压万能式断路器性能的基础上,介绍了由上海电器科学研究所(集团)有限公司组织有关企业共同开发的新一代DW450-1600低压万能式断路器.该产品具有智能化、可通信、体积小、短路分断能力高和保护功能完善等特点.介绍了其主要技术性能及试验结果.     

西门子3VL系列塑料外壳式断路器

3VL系列塑料外壳式断路器是西门子公司推出的新产品,采用模块化结构,具有结构灵活,紧凑,安装方便,运行可靠,短路分断能力高,保护特性完善等特点。本文介绍该产品的设计思路,结构特点,主要技术数据,保护特性,外形和安装尺寸。     

基于高耦合电抗器的500 kV限流器限流特性等效试验

基于高耦合电抗器的500 kV限流器在限流状态下的阻抗较大,而由于试验室电源电压有限,限流状态下的试验电流远小于额定短路电流,因此500 kV限流器在额定短路工况下的限流特性试验和动稳定性考核试验无法直接进行。针对上述问题,提出了一种间接验证限流器限流特性的等效试验方法。通过设计降低阻抗参数的比例缩小样机,在试验室条件下进行全电流的比例缩小样机间接试验,同时结合试验室内500 kV限流器比例缩小样机的低电压试验和500 kV限流器接入实际系统的高电压人工短路试验,综合验证500 kV限流器的限流能力。研究结果表明,500 kV限流器在额定短路工况下的限流幅度满足设计要求,所设计试验方法具有良好的等价性。     

变电站主变短路电压参数优化设计方法

合理选取主变压器短路电压参数是变电站规划设计阶段的重要技术问题之一,其关系到整个变电站运行过程中的安全性、可靠性与经济性。首先,基于适用于短路电流计算的变压器的短路电压模型,利用理论分析建立短路电压参数与短路电流、无功补偿装置问题之间的函数关系。在此基础上,提出考虑短路电流、无功补偿容量双重约束的变压器短路电压参数优化设计方法。以典型220 kV变电站为例,用所提方法对变电站主变短路电压参数进行优化,验证所提方法正确、有效。     

扫频短路阻抗测试仪的研制

扫频短路阻抗法是检测变压器绕组变形故障的一种新方法，尚处于研究过程中。为解决扫频短路阻抗法研究过程中缺少测试设备的问题，分析了扫频短路阻抗法研究对测试设备功能的要求，采用DDS技术设计了正弦信号发生器，选用APEX集成功率放大器设计了功率放大电路，选用模数转换器AD9225设计了高速采集电路，研制了用于扫频短路阻抗法研究的测试仪样机，并对研制的样机进行了测试，结果表明实现了设计的功能，满足了对变压器绕组测试的需求。     

用EMTP/ATP研究高压限流熔断器暂态过程

为正确模拟高压限流熔断器的熔断过程及熔断过程中产生的电压、电流对短路试验系统的影响,以电磁暂态分析程序EMTP/ATP为平台,以高压限流熔断器短路试验系统为研究主体,建立了含有熔断器和氧化锌避雷器的非线性电路仿真模型并对高压限流熔断器暂态过程进行了仿真分析。仿真电路中为了更加准确地模拟出熔断器电阻的复杂变化过程,采用了多个时变非线性电阻串联的方法来等效熔断器电阻。与传统的用单个时变非线性电阻等效的方法相比,该方法使熔断器暂态过程的模拟更加精确。仿真算得的熔断器暂态过程主要参数与实际试验结果比较一致,充分说明了该种方法对于模拟高压限流熔断器暂态过程的正确性。     

内熔丝耐受短路放电试验和涌流能力的理论分析

对高压并联电容器内熔丝耐受短路放电试验和合闸涌流的能力进行了全面的理论分析.重点分析了过渡过电流及其引起的发热能量、内熔丝熔断能量、内熔丝的升温及降温,给出了详细的计算公式.指出过渡过电流引起熔丝发热的能量与其串联的元件容量成正比,与过渡过电流的大小形状无关.短路放电试验中每一次的瞬态发热能量是合闸涌流发热能量的3.1...     

短路容量在滤波补偿中的应用分析

论述了短路容量在分析谐波电流是否满足国标允许值的要求、在有谐波源存在时电容器容量是否与系统发生并联谐振、判断无功变动量引起的电压波动与闪变以及对谐波治理效果的分析等方面的不同应用,并结合具体工程案例对短路容量在不同应用中的公式进行了案例分析与总结。阐明了短路容量（短路阻抗）是无功补偿和谐波治理中不可缺少的重要物理量,工程技术人员在无功补偿和谐波治理的设计研究中一定要对短路容量引起足够重视。     

动态无功补偿装置抑制风电汇集地区高电压问题的可行性研究

当大规模风电集中接入弱端电网对,短路故障后会出现高电压的问题,造成风电机组因不具备高电压穿越能力而脱网.运行经验表明高电压穿越问题已经成为风电机组脱网的主要原因.文章从上述问题出发,探索通过风电场普遍配置的动态无功补偿装置抑制高电压的问题,在BPA中搭建了不同动态响应时间的SVC/SVG模型,并对比分析了不同响应时间、不同容量、不同类型的无功补偿装置对抑制高电压的效果.仿真结果表明,适当容量满足标准要求的动态无功补偿装置可以很好地抑制短路故障后的高电压问题,对于提高风电汇集地区无功电压安全水平有明显效果.     

一种大容量变流器

为了提高高压大容量变流器的输出精度和可靠性,提出了一种采用不同类型器件组合的变流器新方案,即主电路每个桥臂上侧采用m只低速开关的大功率电力电子器件IGCT(ETO)串联,下侧采用n只高速开关的大功率电力电子器件IEGT(IGBT)并联。该结构除了增大变流器单元容量外,上侧串联的IGCT(ETO)可防止全部由IEGTI、GBT并联产生的直流源短路,且即使其中一个器件损坏,变流器仍能正常运行,便于事故报警后及时更换所坏器件,防止事故扩散,故可靠性高;同时,脉宽调制(PWM)控制采用分时处理技术,定量分析了采用分时处理技术对器件发热量以及载波信号极限频率的影响。最后,给出了由不同类型器件组成的二电平变流器的实用电路,并对实现该方案的不同类型器件的参数匹配进行了探讨,为今后设计、使用此类变流器提供参考。