计及短路直流分量的支路断路器开断能力校核

随着电力系统互联规模的扩大,电网抗阻比越来越大,迫使短路电流直流分量衰减时间常数越来越大,进而影响了断路器的开断能力。目前,实际电网对断路器开断能力的校核通常仅考虑短路点的周期分量,而未考虑直流分量和支路短路电流的影响。首先对比分析各种断路器校核中考虑直流分量校核断路器开断能力的折减方法;然后,结合分支短路电流直流分量的计算方法,考虑断路器动作顺序,制定断路器开断能力校核方法;最后,结合某地区电网计算故障点连接分支上的短路电流周期分量和直流分量,以校核断路器开断能力。算例表明采用折减系数法可以充分考虑直流分量衰减时间常数对开断能力的影响,为电网规划运行和设备选型提供参考依据。     

断路器短路电流开断能力评估

电网的发展使得电网中X/R值越来越大,导致发生短路故障时短路电流直流分量的衰减越来越慢,使断路器开断短路电流的能力下降。通过给出利用短路电流全电流计算短路电流直流分量及其衰减时间常数的方法,利用包络线法求取短路电流直流分量,采用最小二乘法拟合直流分量衰减时间常数。算例中给出了断路器实际开断能力的仿真计算,为电网的安全稳定运行提供了指导。     

特高压交直流接入对江西电网短路电流的影响研究

详细分析了特高压交直流接入后江西电网短路电流水平,研究了目前应用最广泛的短路电流限制措施。对江西电网短路电流交流分量达到开断遮断电流90%的节点进行直流分量衰减时间常数计算,研究了江西电网短路电流直流分量对断路器开断能力的影响。分析了江西电网短路电流增加的原因,并提出了应对短路电流超标问题的措施和方法。研究结果为未来2-3年特高压交直流将接入江西电网的规划提供理论依据和技术支持。     

特高压配套750 kV线路重合闸过程的短路电流直流分量对系统稳定性影响分析

针对特高压直流外送型电网直流分量对系统稳定性的影响问题,分析了特高压配套线路短路故障后,在不同重合闸方式下断路器重合于永久故障后,短路电流直流分量对其开断能力的影响.利用电力系统分析综合程序PSASP,计算特高压系统中重合闸过程短路电流直流分量衰减时间常数,校核直流输送功率与火电开机不同方式下系统稳定性及短路电流因子....     

特高压系统中的短路电流直流分量与零点漂移

结合1000 kV特高压试验示范工程及规划的中国特高压电网,研究了交流1100 kV断路器瞬态问题中的短路电流直流分量衰减时间常数及交流电流过零点的漂移现象,在此基础上提出了我国交流1100 kV特高压断路器的工作条件建议,如特髙压断路器试验的短路电流直流分量衰减的时间常数等。     

区域电网电磁暂态等值及短路电流直流分量分析

西北电网电源接入密集、电压级差大,容易引起短路电流超标。但常规限流措施会增大短路电流直流分量的衰减时间,影响断路器的开断能力。文中针对我国西北某大级差、电源密集型电网,搭建了多节点复杂电网发生短路时电磁暂态的等值简化计算模型。在该模型的基础上研究了短路电流直流分量对断路器开断能力的影响,分析了直流分量衰减时间常数折算的方法,并在采取常规限流措施的基础上计算了加装电阻型超导限流器对超标厂站直流分量的抑制效果。结果表明：直流分量的衰减时间常数不能直接作为断路器选型的依据,需要将其折算至标准规定的试验基准值下;电阻型超导限流器可以有效地抑制加装位置附近回路的短路电流直流分量,加装后时间常数下降25%左右,但是对电气距离较远的厂站抑制作用较弱。文中的结论能为断路器的合理选型以及限流新技术的应用提供参考意义。     

直流分量时间常数对断路器非对称开断性能影响分析

从短路电流的有效值、燃弧时差、电弧能量等方面分析了直流分量时间常数对断路器非对称电流开断性能的影响,给出了非对称短路计算模型及计算方法。结果表明直流分量时间常数越大,短路电流中直流分量越大且衰减越慢,燃弧时差越大,电弧能量越大,电流过零时di/dt降低,TRV参数亦有所降低,且非对称电流开断时,直流分量时间常数增大将导致断路器的开断条件变得苛刻。     

电力系统短路电流直流分量及其对断路器开断能力的影响

短路电流中的周期分量和直流分量对系统短路容量都有贡献,而后者在工程应用中没有引起足够的重视。从仿真计算和实际故障录波2方面介绍了超高压输电网中短路电流直流分量的衰减情况,定量估计了直流分量对运行中的断路器开断能力的影响。最后,对运行中的断路器的开断能力和关合能力做出了综合评价,并得出结论:如果按短路电流周期分量校核断路器开断能力,则需要留有10%～30%的裕度,以考虑开断电流中可能存在的直流分量;限制运行中的断路器使用的仍是其开断能力而不是其关合能力。     

考虑短路电流直流分量的福建沿海地区220 kV电网运行方式研究

目前电网规划短路电流计算分析仅关注短路电流交流分量,但随着新版《电力系统安全稳定导则》的贯彻执行,断路器的开断能力还应考虑短路电流的直流分量.基于福建沿海地区220 kV目标网架,本文分析比较福建沿海地区220 kV目标网架采用不同运行方式下的断路器实际开断能力,结果表明:采用500 kV站主变2-2分列运行方式可有效...     

1000kV交流断路器开断电流的直流分量时间常数和零偏现象

为了确定特高压断路器短路开断电流的试验直流分量时间常数,依托本期和远期1000kV晋东南-南阳-荆门示范工程,采用EMTP程序模拟计算方法,研究了影响示范工程断路器直流分量衰减时间常数和零偏现象的因素;提出了将模拟计算的直流时间常数折算至断路器试验值的计算公式;统计分析出远期示范工程三相短路直流分量时间常数折算后最长为112ms,因此建议我国特高压断路器直流分量衰减时间常数可选120ms,并得到示范工程采用。特高压断路器开断时间内电流产生零偏现象有接地短路故障、合空线、并网前单相接地和合空变4种工况,这4种工况都不会损坏断路器,可不采取装分闸电阻的应对措施。     

基于积分法和差分法的电力系统短路电流直流分量特征参数计算

近些年随着电网中直流时间常数的增大,导致短路电流中直流分量衰减速度很慢,超出高压交流断路器在设定时间内开断短路故障的能力。因此,直流时间常数的计算与评估对电网的优化设计和安全运行尤为重要。文中通过构造函数提出了积分法、差分法、组合法3种计算短路电流中直流分量特征参数(初始值I0和时间常数τ)的方法,并应用积分法、差分法、组合法分别对含有三次、五次谐波的3种典型的短路电流波形进行直流分量特征参数计算。研究结果表明:积分法、差分法、组合法对理想的短路电流波形均能够零误差的计算直流分量的初始值和时间常数;叠加高斯白噪声信号后,3种算法的计算精度依次为积分法、组合法、差分法,且3种计算方法对叠加信噪比60 dB高斯白噪声信号的计算结果要优于叠加信噪比30 dB高斯白噪声信号。最后,应用积分法对电网实测的短路电流直流分量进行了计算,该方法为电网短路电流直流分量特征参数随时间变化时的参数计算提供了一种新的解决方法。     

基于旋转电机统一模型实现考虑动态负荷的多机系统短路电流衰减计算

为解决随着电源容量增加和电网网架的增强,使运行中的断路器开断能力裕度越来越低的问题,提出考虑动态负荷计算衰减的短路电流以校核断路器的开断能力的方法.本文首先采用旋转电机统一模型将单机系统短路电流周期分量衰减代数式转化为发电机、感应电动机(由动态负荷等效)电势衰减的代数式.其次,借鉴机电暂态计算中的坐标变换使单机下代数表达的衰减的旋转电机电势经坐标变换后与电网方程联立.最后,线性代数求解联立方程得到多机系统中衰减的短路电流周期分量,避免了像机电暂态仿真那样求解微分方程.结果与机电暂态仿真所得短路电流周期分量相比,误差很小.     

短路电流直流分量对断路器电弧长度、压气室压力、喷口气体质量流的影响研究

随着电网容量的不断增大,电力系统短路电流直流分量的时间常数有很大可能大于其标准时间常数45 ms.目前非对称短路电流直流分量对断路器燃弧阶段关键参数的影响规律尚无研究.因此,文中研究目标是获得短路电流直流分量对断路器燃弧阶段关键参数的影响规律.基于高压断路器内部结构建立电弧物理焓流仿真模型,分别研究气体断路器开断对称电...     

串联电抗器对电力系统短路电流特性影响的研究

合理配置串联电抗器可有效抑制系统短路电流,但同时也会对短路电流特性产生一定影响。结合电网接线和运行状态,研究了串抗配置对电力系统短路电流周期分量、直流分量、冲击电流以及短路电流零偏的影响,分析评估了串抗后断路器的开断及关合能力校核标准。研究结果表明:串抗值越大,短路电流越小,且其对串抗的灵敏度也越小。当母联串抗增大到一定值时,将可能产生零偏现象。安装串抗抑制短路电流时,建议考虑短路电流中直流分量的影响,采用短路全电流有效值作为校核对断路器开断能力的指标。     

短路电流直流分量实用计算方法研究

短路电流直流分量含量对断路器开断能力有很大影响,然而对直流分量的计算至今缺乏简单实用的方法。分析短路电流直流分量产生原理及其衰减特性,结合电力网络数学模型的特点,提出了基于转移阻抗理论的短路电流直流分量实用计算方法:将电力系统复杂网络近似简化为以短路点为中心的辐射形网络,求出各发电机所提供短路电流直流分量及其衰减情况,最终对所有分支短路电流直流分量求和近似计算出故障点短路电流直流分量。通过实用计算方案与EMTP仿真计算以及故障录波的对比分析,验证了该方法的准确性。     

江苏220 kV电网短路电流的分析和对策

在江苏电网的短路计算中,发现部分500 kV变电站220 kV母线单相短路电流大于三相短路电流较多,且已超过断路器的额定开断能力.分析了该现象产生的危害及形成的原因、治理的措施以及各项措施的效果.总结了治理电网短路电流超标的总体思路.     

500kV串联电抗器对线路断路器开断能力的影响研究

在短路电流严重超标的地区合理地加装串联电抗器是降低局部地域短路电流水平的一种有效手段,但是线路加装串联电抗器后会影响线路断路器的正常开断。以500 k V鹏深双线串联电抗器工程为例,研究了串联电抗器对线路断路器开断能力的影响,研究结果表明:当串联电抗器装在线路一侧时会造成该侧线路断路器断口暂态恢复电压陡度超出标准规定值,致使其在开断短路电流过程中发生重燃而导致开断失败;在串联电抗器两侧并联电容器可降低暂态恢复电压陡度,对于鹏深双线串联电抗器工程建议上述电容值取为60 n F;装设串连电抗器后虽然增加了短路电流直流分量的时间常数,使短路电流中的直流分量衰减较慢,但由于短路电流幅值的显著降低,从而使得灭弧过程中电弧释放的能量并不高,不会影响断路器的开断。     

混合式高压直流断路器电流开断试验装置设计

直流断路器最重要、最基本的功能是能在短路故障的工况下及时分断短路电流。整机开断试验需要模拟实际工程中最严酷的短路电流开断工况以有效检验直流断路器开断能力。基于混合式直流断路器特性提出了一种等效开断试验装置拓扑结构,并对其拓扑结构组成、运行原理、关键组成部分的应力分析、电气参数计算方法、试验仿真开展研究,研究结果可作为试验装置平台开发和直流断路器开断试验相关工作开展的理论基础。     

特高压63kA大容量GIS设备的研制

分析了国内外1 100 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的制造水平,详细介绍了西开电气公司1 100 kV,6 300 A/63 kA GIS的设计、结构特点及型式试验情况.该断路器具有在直流分量衰减时间常数120 ms的条件下开断短路电流63 kA的能力,额定电流达到6 300 A;隔离开关有不带投切电阻和带投...     

110kV高阻抗变压器的应用

1前言近年来,云南电网实现了跨越式的发展,电网容量越来越大,相应的电网短路电流水平也不断升高,不仅给选取断路器、互感器、母线带来了困难,同时也增加了电气设备安全可靠运行的风险。为此,需要采取措施来限制电网短路容量,降低短路电流水平,而采用高阻抗变压器可以限制电网短路电流。某110kV城市变电所:设两级电压110/10·5kV,主变容量2×50000kVA,按远景阻抗计算,10kV母线侧短路电流值为43·25kA,为满足开断短路电流的要求,需选择额定开断短路电流为50kA等级的断路器。限制短路电流的措施有:1)提高电网电压,在电网容量相同的情况下,短…