特高压输电线路潜供电流的计算分析

特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定。研究了特高压输电线路的潜供电流。通过建立输电系统的集中参数模型,利用电路理论推导了单回线容性、感性及总潜供电流的计算公式。该公式考虑了弧道电阻的影响,可针对线路无补偿(并联电抗器不加中性点小电抗)和有补偿(并联电抗器加中性点小电抗)情况计算线路任意点的潜供电流。该公式可精确计算短距离单回输电线路的潜供电流。依据该公式对我国在建的淮南—上海特高压输电工程的潜供电流进行计算,分析探讨了补偿方式、故障点位置及弧道电阻等因素对潜供电流的影响作用。     

750 kV及特高压输电线路的暂态电流研究

特高压输电线路分布电容大,分布电感小,电阻小,且传输距离远,故障暂态量大且暂态过程明显。研究特高压输电线路在故障和合闸过程中的暂态电流特征,对于分析保护的动作行为很有意义。针对750kV及特高压带并联电抗器的输电线路,采用简化模型推导了故障及合闸过程中的暂态电流公式。分析了影响暂态电流中自由分量频率和幅值的各种因素。大量ATP仿真验证了理论分析的正确性,并讨论了不同暂态情况下保护算法可能受到的影响。     

特高压线路采用HSGS限制潜供电流的研究

基于1 000 kV双端电源输电线路模型,利用EMTP仿真计算加装HSGS前后潜供电流的变化情况.研究表明,采用HSGS限制潜供电流的方法适用于较短的、不需要高抗补偿和换位的线路,一般要求200 km以内.HSGS的接地电阻对HSGS限制潜供电流效果的影响很大,应该小于0.5 Ω.并分析了HSGS的接地电阻大于1.5 Ω时,150 km线路两端的潜供电流比加装前大的现象.对不同长度的装有HSGS的线路分别仿真可知,线路越长,潜供电流和恢复电压的值越大.     

特高压线路采用HSGS限制潜供电流的研究

基于1 000 kV双端电源输电线路模型,利用EMTP仿真计算加装HSGS前后潜供电流的变化情况。研究表明,采用HSGS限制潜供电流的方法适用于较短的、不需要高抗补偿和换位的线路,一般要求200 km以内。HSGS的接地电阻对HSGS限制潜供电流效果的影响很大,应该小于0.5 Ω。并分析了HSGS的接地电阻大于1.5 Ω时,150 km线路两端的潜供电流比加装前大的现象。对不同长度的装有HSGS的线路分别仿真可知,线路越长,潜供电流和恢复电压的值越大。     

特高压输电线路潜供电流影响因素的研究

为了研究潜供电弧的熄弧时间,提高单相自动重合闸的成功率,对影响潜供电弧的参数进行了理论分析,并利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了输电线路发生单相接地故障后,模拟电弧发展的模型,并以晋东南-南阳-荆门1 000kV特高压交流试验示范工程为例,分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素,其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据,对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。     

特高压线路潜供电流的仿真计算

建立了1 000 kV双端电源输电线路模型,利用EMTP仿真计算加装快速接地开关(HSGS)前后和加装带中性点小电抗的并联电抗器前后潜供电流的幅值,结果显示,加装带中性点小电抗的并联电抗器限制潜供电流的效果更优.分析了接地过渡电阻的取值和线路载流量对潜供电流的影响,结果表明两者对补偿前的潜供电流影响很小,对于加装HSGS后,线路载流量的影响依然很小,而接地过渡电阻的取值对潜供电流影响较大,潜供电流随接地过渡电阻增大而减小.分析显示,对于某特高压示范线路,HSGS的接地电阻选取小于1.5Ω时较合理,中性点小电抗取为150Ω左右时潜供电流和恢复电压出现最小值.对1 000 kV的长线和短线分别仿真,可知线路越长,潜供电流越大.     

高速接地开关抑制超、特高压输电线路潜供电流的研究

为提高单相重合的成功率,进行了在不设并联电抗器的超、特高压短线路中借高速接地开关的分流和疏导功能来抑制潜供电流的研究。单相开断和线路两侧高速接地开关的闭合,形成后者与故障电弧通道对避雷线的3点并联接地方式,潜供电流的静电感应分量将因分流而被抑制。由于全线架设避雷线,闪络后的接地电阻实际上等于所有杆塔包括两侧变电所地网在内的全部接地电阻的并联值,它因很小而不起限流作用。分析表明,弧道电阻的限流作用亦可不计,但可显著增强接地开关的分流功能;在弧道电阻为零的最不利情况下,3点分流亦可将静电感应电流抑至低于原来的1/3,而且两侧高速接地开关的接地与线路漏抗形成平衡的电桥通道,使从线路终端返回的3倍零序电流被从桥臂导通,通过检流计支路即故障点的电磁感应电流就被抑制。最后,列出了接地开关电流的计算公式,同时指出,不容许只在线路一侧设置接地开关,因为电磁感应电流将会显著增大而使熄弧成为不可能。     

超、特高压输电线路中潜供电流的电路分析和计算

针对目前超、特高压输电线路中潜供电流的问题,从三相长线的工频全等效电路出发,首先指出了计算工频潜供电流的电磁感应和静电感应通道,其中大地回路的感抗就是三相导线的互感抗。单相接地及其两侧开关开断后,三相线路中负载电流的3倍零序分量将由末端变压器的中性点返回,通过由故障相的部分正序电感、对地电容和线路零序电感组成的电桥电路,而接地电阻就是检流计支路,它所通过的乃是潜供电流的电磁感应分量,推导出了相关的计算公式和进行了典型计算,指出,感应电流的大小与线路长度的平方成正比,沿线按照直线的规律分布,中点接地时的电流为零,首、末两端为最高和彼此反相。然后推导了潜供电流静电感应分量和熄弧后恢复电压的计算公式,进行了相应计算,前者主要与相间电容大小即线路长度成正比(与接地位置无关),通常远比电磁感应分量为大,并与后者的相位角相差90°。     

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。     

特高压串补输电线路熄灭潜供电弧的方法

单相自动重合闸的成功合闸与潜供电弧的快速熄灭关系密切。在特高压串补输电线路发生单相接地故障时,为加快熄灭潜供电弧,提出采用一定数值的电阻短接故障相电容的方法。详细地阐述了潜供电流的频率特性,并给出直流分量的大小及衰减的快慢与故障时刻、弧道电阻的关系。最后以实际工程为例进行仿真计算。结果表明,该方法对潜供电弧的熄灭是实用和有效的。     

超高压输电线路的潜供电弧频谱特性

超高压输电线路上潜供电弧的存在影响系统的稳定运行。为了对潜供电弧进行系统的研究,采用总谐波失真度来判断电弧的状态,首先应用ATPdraw软件建立潜供电弧的仿真模型,对不同合闸角下故障相电压和潜供电流进行仿真,然后分析其频谱特性和谐波含量,采用傅立叶算法分析得出总谐波失真度。仿真结果表明,在电源电压处于峰值时发生故障,潜供电弧最难熄灭,此时对绝缘造成的危害最大;故障相电压的总谐波失真度在每四分之一周期内随合闸角增大而减小,为利用故障相电压的谐波情况判断电弧状态提供了依据。分析谐波含量频谱特性对实际设计中选择绝缘材料和绝缘结构有一定的指导意义。     

一种超高压输电线路恢复电压的精确计算方法

在超高压输电线路上单相重合闸的成功取决于故障处潜供电弧能否快速自熄,恢复电压和潜供电流是影响潜供电弧的决定性因素.分析了影响恢复电压的主要因素,对不带并联电抗线路提出了利用系统和线路参数以及负荷电流,精确计算恢复电压的方法,并通过EMTP仿真数据证明了该方法的正确性,该仿真结果可以用到高压输电线路保护装置中的自适应重合闸判据中.     

同塔双回特高压线路潜供电法IL和恢复电压的限制

为保证同塔双回特高压线路重合闸成功率,必须对其潜供电流和恢复电压进行限制.针对特高压线路广泛采用的高抗中性点加小电抗限制措施,分析了同塔双回线路潜供电流的产生机理,研究了不同换位方式对潜供电流限制效果的影响,并提出了中性点小电抗阻抗值的直接计算公式.结果表明,综合考虑潜供电流限制效果和实现可能性,逆相序反向换位最佳.实...     

超高压串联补偿输电线路的潜供电流

通过对一个具有典型串联和并联补偿方案的５００ＫＶ输电线路潜供电流的计算，讨论了串线路潜供电流与功率因数，串补度以及电弧电阻的关系。研究结果表明，有关补偿的超高民线路的潜供电流在单相重合闸动作之衫的时间范围内和无串联补偿的输电线路相比，有幅值较高的次谐波分量直接影响单相重合闸的成功与否。     

地区电网采用不换位架设方式的高压输电线路潜供电流分析

输电线路的不换位架设会造成其电气参数三相不对称,使得潜供电流呈现明显的分相特性,已成为影响单相自动重合闸成功率的一个重要因素。针对这个问题,建立了不换位高压线路潜供电流的计算模型,通过EMTDC电磁暂态仿真软件对单回线路和双回线路分别研究了相序排列方式、故障相别和输送潮流对线路潜供电流的影响。结果表明,线路不换位导致电气参数不对称是引起潜供电流增大的根本原因,故障点位置以及输送潮流对潜供电流具有重要影响。为使潜供电流保持在一个较低的水平,建议不换位同杆双回线路采用同相序架设。     

特高压输电线路雷击闪络电流的测量

为测量雷电参数,提出一输电线路杆塔的雷电流实测系统即在绝缘子串杆塔侧金具上钳套罗果夫斯基型电流传感器,测量雷击时的闪络电流,进而算出雷电流幅值;以110kV同杆双回线路为例,分析了反击和绕击时闪络电流的频谱,从而确定了传感器的测量频带。实验室中冲击大电流试验研究传感器及测量系统准确性、稳定性和线性度的试验表明:该测量系统能准确反映各种波形的冲击电流幅值,且稳定性和线性度很好。     

超高压串联补偿输电线路潜供电流仿真

相比于无串补的超高压输电线路,串联补偿超高压输电线路的潜供电流中含有低频率振荡分量。由于这些频率的存在,使得潜供电流的过零次数减少,不利于潜供电弧的自熄。建立了一个750kV超高压输电线路串补模型,并在Matlab中进行仿真分析。仿真结果表明,当线路发生单相接地故障,在线路保护启动断路器跳闸时,同时合闸故障相的旁路断路器,以旁路对应的串补电容,将会有效降低潜供电流,有利于提高单相重合闸的成功率。     

特高压双回线路潜供电流补偿方案仿真研究

对特高压同塔双回线路中潜供电流的产生机理进行了研究,分析了补偿潜供电流的原理,并且比较分析了中性点小电抗法和快速接地开关（HSGS）法2种不同的补偿措施。以淮南—上海同塔双回特高压输电线路为例,采用实际线路的参数,在PSCAD/EMTDC仿真软件搭建数学模型。通过计算潜供电流、熄弧时间等主要技术指标,分别对中性点小电抗法在不同负载率、不同故障类型和不同故障点位置的潜供电流进行综合比较,分析了影响潜供电流的因素。最后通过仿真,分别计算了采用中性点小电抗法和快速接地开关（HSGS）法的潜供电流,得到中性点小电抗法比较适合我国特高压线路。