基于分布参数电路的潜供电弧参数的计算

根据分布参数电路理论,建立了超高压输电线路单相接地故障时潜供电弧参数的传输线方程,给出了恢复电压和潜供电流的边界条件和初始条件,并且进行了计算和分析,得出了一些有益的结论,说明了该方法的准确性。     

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。     

基于频率相关模型的潜供电弧参数的计算与分析

特高压输电线路上潜供电弧的存在影响系统的供电安全和稳定运行,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸的失败,因此有必要对潜供电弧进行深入系统地研究。输电线路参数是影响潜供电流和恢复电压的主要因素之一,对于特高压长距离输电线路必须要考虑线路的分布参数特性。由于线路集肤效应的存在,线路参数的分布特性实际上是频率的函数。笔者根据频率相关参数电路理论,建立了特高压输电线路单相接地故障后潜供电弧参数的传输线方程,对潜供电弧产生的物理过程进行详细的分析,给出了恢复电压和潜供电流的边界条件和初始条件,并对其进行系统的计算和分析,得出恢复电压和潜供电流的变化规律,即恢复电压静电感应分量与线路长度无关,与故障点位置无关,电磁感应分量值与故障点位置密切相关;潜供电流也由静电感应分量和电磁感应分量组成,二者均与故障点位置密切相关。文中的研究成果为进一步分析潜供电弧受各种条件和因素影响的程度提供了基础。     

超高压同杆双回输电线路中熄灭潜供电弧的研究

为了使单相自动重合闸在超高压同杆双回线路中可靠重合,必须限制潜供电流和恢复电压的大小。针对超高压长线路中普遍装设有并联电抗器,可采用在并联电抗器中性点加小电抗熄灭潜供电弧的特点,分析计算了中性点小电抗的不同接线方法和取值对潜供电流和恢复电压的影响。计算表明,通过合理地选择中性点小电抗可将潜供电流和恢复电压限制到要求值以下,并且文中所述的第2种接线方法对于同杆双回线限制潜供电弧具有较好的补偿效果。     

潜供电弧的仿真分析

介绍了超高压输电线路上产生潜供电弧的机理。基于电路原理得出恢复电压和潜供电流的数学表达式,运用MATLAB编程得到恢复电压和潜供电流的数值。通过SIMULINK组建模块,仿真整个电路,得到恢复电压和潜供电流的波形图和数值。分析快速接地开关抑制潜供电弧的机理,在线路上安装快速接地开关,选用电动弹簧操作机构来提高HSGS的关合速度,降低弧道上的潜供电流和恢复电压,减少了潜供电弧的熄灭时间,从而确保了单相自动重合闸的成功。     

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.     

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。     

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。     

交流特高压线路采用HSGS限制潜供电弧的研究

为使自动重合闸在特高压输电线路发生瞬时性故障后能可靠重合,必须对潜供电流和恢复电压值加以限制。结合浙北—上海交流特高压同塔双回输电线路,运用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP,考虑了故障一次电弧模型及潜供电弧模型,研究了采用快速接地开关(HSGS)对潜供电弧的抑制效果。研究表明,采用HSGS更适用对于故障点处位于线路两端及中间接地故障的限制,且对单相接地故障的限制效果要优于两相接地故障。对于单相接地故障,两侧HSGS开关动作有0.2~0.3 s时间间隔时,限制效果更佳;HSGS接地电阻取值为0.1~0.5Ω抑制效果较好。     

快速接地开关熄灭同杆双回输电线路潜供电弧的研究

由于同杆双回线间较强的耦合作用,造成潜供电弧不易自熄,影响了单相自动重合闸的成功率,必须采取措施熄灭潜供电弧.在分析了各种熄弧措施的特点后,提出采用快速接地开关(HSGS)熄灭同杆双回线的潜供电弧.利用相模变换的方法和EMTP计算了采用HSGS后线路的潜供电流和恢复电压,结果表明HSGS用于同杆双回输电线路可显著减小故障相上的恢复电压和潜供电流,使潜供电弧可靠熄灭.     

超高压有并联电抗器线路无故障重合闸研究

针对带并联电抗器的超高压线路,分析了故障跳开相恢复电压公式,详细推导了故障跳开相恢复电压的工频分量幅值、自由分量幅值及自由分量频率,理论分析及EMTDC仿真实验证明了推导结果的正确性,基于此提出采用恢复电压的拍频特性作为无故障判据,该无故障识别方法具有很强的实用性,为带并联电抗器输电线路采用单相自适应重合闸提供了一种非常简单可靠的方案。     

超高压输电线路的自适应保护判据

电流差动保护是超高压线路主保护的首选之一,提高线路电流差动保护的可靠性和灵敏性是一个值得研究的问题。在各种正常运行状态和故障状态下,传统的电流差动保护判据中通过选取固定的制动系数获得灵敏度均较高的保护方案是比较困难的。文章提出了一种自适应保护的新判据,该判据可以根据系统的运行状态自适应地调节制动系数,提高了判据的灵敏度。西北电网长340 km的750 kV兰坪双端带电源的输电线路的EMTP仿真分析结果验证了该判据的正确性和有效性。     

A Fault Location Algorithm for Two-End Series-Compensated Double-Circuit Transmission Lines Using the Distributed Parameter Line Model

A new fault location algorithm for two-end series-compensated double-circuit transmission lines utilizing unsynchronized two-terminal current phasors and local voltage phasors is presented in this paper. The distributed parameter line model is adopted to take into account the shunt capacitance of the lines. The mutual coupling between the parallel lines in the zero-sequence network is also considered. The boundary conditions under different fault types are used to derive the fault location formulation. The developed algorithm directly uses the local voltage phasors on the line side of series compensation (SC) and metal oxide varistor (MOV). However, when potential transformers are not installed on the line side of SC and MOVs for the local terminal, these measurements can be calculated from the local terminal bus voltage and currents by estimating the voltages across the SC and MOVs. MATLAB SimPowerSystems is used to generate cases under diverse fault conditions to evaluating accuracy. The simulation results show that the proposed algorithm is qualified for practical implementation.     

基于分布参数模型的串联补偿双回线单线故障定位算法

对于装设串联补偿(串补)装置的输电线路,由于与串联电容并联的保护元件金属氧化物可变电阻(MOV)的非线性特征,使得串补线路无法直接使用常规的输电线路故障测距方法。为此,提出了一种基于分布参数模型的串补双回线故障定位算法。按照故障点相对于串补的位置分为两个子算法,利用从本端、对端推算得到的故障点处电压相等的特点,消去串补装置近故障一侧的电压,结合故障点处过渡电阻的纯电阻性和故障序网边界条件,构造故障定位函数。该方法不依赖串补装置模型,不受MOV非线性的影响,无需预知串补装置相对于故障的位置,同时不存在伪根判别问题。EMTDC/PSCAD和MATLAB仿真结果计算验证了该方法的正确性。     

建设特高压输电的技术研究

阐述了我国当前建设特高压输电的紧迫性和必要性,并就如何争取在较少的资金投入下,在较短的时间内取得突破性的发展,提出了当前应进行的几项技术性研究,为线路设计、设备制造、试验研究,生产运行等方面人员提供了宝贵借鉴。     

超高压输电线路互感零序参数计算软件设计

为准确地获取超高压输电线路工频参数,设计了超高压输电线路互感零序参数计算软件。该软件基于Delphi7平台,包含正序阻抗、正序导纳、零序阻抗、零序导纳以及多回互感线路之间的互感等参数的计算功能,还实现了输电线路参数带电测量后离线精确计算的功能。介绍了该软件的参数计算方法,并通过实时数字仿真器进行仿真试验,试验结果验证了基于该软件平台的特高压工频参数测量的准确性和可靠性。     

互感输电线路零序分布参数带电测量方法研究

电力工程上不但需要知道互感线路的零序集总参数, 有时还需要知道分布参数。通过对线路端电气量的同步测量,可以计算得到线路的集总参数,继而可以分别对互感部分和非互感部分求取线路的分布参数。笔者首先给出了输电线路分布参数模型和集总参数模型之间的转化公式;在此基础上,提出了互感线路分布参数在线测量方法,并通过仿真试验对所提出的方法进行了验证。