750kV GIS变电站VFTO特性分析

为评估特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)特性及其对主要电气设备的危害,结合我国西北电网中某750 kV气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)变电站,进行了大量的仿真计算,初步掌握了GIS...     

750 kV GIS中VFTO峰值

自我国750 kV工程投运以来,GIS中的VFTO一直是关注的焦点之一。2009年在750 kV官亭变电站实测了 VFTO。通过分析现场实测波形,得出了VFTO峰值。用外推法计算了最大VFTO峰值和上升速度,分别为2.46 pu和12.64 pu/s。通过比较,认为现阶段限制VFTO的有效措施为在隔离开关中装设合/分闸电阻。     

750 kV GIS中VFTO现场实测波形分析

介绍了在750 kV官亭变电站实测 VFTO的方法,通过分析现场实测波形,得到了VFTO的持续时间、残余电荷的电压值、隔离开关触头间的电弧重燃次数、VFTO的峰值和上升速度、VFTO的频率范围。用外推法计算了最大VFTO峰值和上升速度,分别为2.46 pu和12.64 pu/μs。实测结果说明,限制由于隔离开关操作引起的VFTO的有效措施为在隔离开关中装设合/分闸电阻     

750 kV变电站GIS设备VFTO特性研究

目前针对特快速暂态过电压（very fast transient overvoltage,VFTO）特性的研究多集中在微观领域,利用已有成果从变电站运行方式等宏观方面对VFTO进行研究具有重要意义。以宁夏沙湖750 kV变电站为例,利用ATP-EMTP仿真软件建立动态电弧模型,详细分析和对比了运行方式及倒闸顺序对VFTO的影响,并对并联电阻抑制VFTO效果进行了校验,仿真结果表明：VFTO幅值不仅与运行方式有关,还与倒闸顺序相关;若仅从幅值角度考虑,VFTO对GIS内部和变压器绕组绝缘并无较大威胁。为750 kV GIS设备研制和变电站运行提供了有益的参考和依据。     

特高压GIS变电站中快速暂态过电压仿真及其特性分析

在计算快速暂态过电压(VFTO)时,建立准确的全封闭气体绝缘变电站(GIS)暂态电路模型是影响VF-TO的关键。为此,将GIS内部暂态模型和GIS外壳传输特性模型相结合,建立了VFTO整体仿真模型。在GIS内部元件建模时,根据电弧的动态物理过程,建立隔离开关分段式动态电弧模型;结合交变电场下电介质极化原理,建立金属氧化物避雷器(MOA)暂态电路模型;并从GIS本体结构出发,通过三维电场分析,获得较准确的GIS元件暂态模型及参数;结合传输线理论和相模变换,获得GIS外壳暂态模型,并建立了考虑接地体间互感作用的暂态地网模型。最后结合国内某1 100kV气体绝缘变电站,进行VFTO详细仿真。仿真结果表明,分段式动态电弧模型下VFTO幅值标幺值高达1.270(基准值取898kV),较指数时变电弧模型下的VFTO幅值标幺值增加了17.59%,当考虑了MOA的非线性特性时,VFTO的振荡幅值有不断减小的趋势,在仿真时间将近20μs时,VFTO标幺值振荡幅度至0.8。最后将仿真结果与实测波形进行对比分析,VFTO幅值标幺值相差0.2～0.4,证明了所建立的VFTO仿真整体模型的实用性。     

500kV GIS变电站隔离开关操作引起的VFTO研究

针对气体绝缘金属封闭电器(GIS)中由于隔离开关操作引起的快速暂态过电压(VFTO)的特性以及危害,以某500 kV GIS变电站为例,利用电磁暂态仿真软件EMTP-ATP建立计算模型,计算分析了多种运行方式下隔离开关操作引起的VFTO,为合理制定操作方式提供工程参考.     

GIS中快速暂态过电压VFTO的抑制研究进展

气体绝缘变电站GIS中的隔离开关在分合闸时,会产生快速暂态过电压VFTO,对GIS本身及邻近设备将造成极大危害。综述了国内外现有抑制VFTO的研究现状。从抑制VFTO的产生、改造GIS内部结构及抑制VFTO沿输电路径传播3个方面,概要总结了各抑制方法的优势及存在的问题。提出了抑制VFTO需要深化的研究内容：研制能精准控制开关合闸时间的成套设备,怎么样控制电弧击穿导通的时间,通过微机系统综合控制实现精准相位合闸;探索场路论结合的方式准确仿真加装阻尼母线前后VFTO的变化,建立阻尼母线抑制VFTO的特性参数关系;磁环抑制VFTO的理论,量化分析磁环的物理尺寸及磁材料特性参数对抑制效果的影响,在此基础上进而研究半圆卡扣式磁环对抑制VFTO的影响,以便后续在运GIS的改造,最后还需进一步研究如何解决磁饱和增加磁损耗增强抑制效果。     

750 kV GIS变电站特快速暂态过电压的实测研究

国内外对GIS中快速暂态过电压（VFTO）进行过大量的计算研究,技术相对比较成熟,但是在现场测量方面还存在很多技术障碍需要研究和攻克。本文全面介绍内部、外部陡波前过电压和瞬态外壳地电位抬高（TGPR）3种特快速暂态过电压的现场测量方法,并介绍了兰州东750kVGIS断路器投切空线的VFTO实测结果,为今后现场特快速暂态过电压的测量提供了可借鉴的思路和方法。     

用磁环抑制GIS的VFTO的高电压模拟试验

研究了用磁环抑制全封闭组合电器(GIS)的特快速暂态过电压(VFTO).通过高电压模拟试验,观测了铁氧体、非晶磁芯和金属磁粉芯三种材料的磁环,特别观测了磁饱和的影响.试验结果表明,在适当的参数配合下,磁环能够有效抑制特快速暂态过电压的幅值和陡度.     

避雷器对GIS中快速暂态过电压的影响

本文采用EMTP软件对GIS中隔离开关操作时产生的快速暂态过电压(VFTO)进行仿真,研究避雷器对VFTO的抑制作用.对国内某550kV GIS水电站隔离开关4种操作方式下产生的VFTO进行计算和分析,优化选取避雷器在GIS内部母线上的安放位置.计算结果表明了,正常工作情况下,对于GIS内部由于隔离开关操作引起的VFT...     

750 kV GIS中特快速暂态过电压研究

针对典型750 kV变电站CIS接线进行了多种出线和操作方式的计算研究,给出了隔离开关有合分闸电阻时的较大过电压幅值和频率,得出了不同厂家结构尺寸参数、CIS结构及内外部设备对750 kV变电站CIS中VFTO幅值和频率的影响.     

750kV GIS中快速暂态过电压的研究

随着超高压气体绝缘变电站(GIS)的广泛使用,由隔离开关(DS)和断路器(CB)操作引起的快速暂态过电压(VFTO)引发的绝缘事故也越来越多。以西北地区750 kV官亭GIS变电站为计算原型,利用电磁暂态程序(EMTP)对不同运行方式下GIS设备上的VFTO进行了数值仿真计算和分析,从而获得不同运行方式和操作方式下各节点的VFTO电压幅值、频率、陡度和波形等数据。根据计算数据对GIS和连接设备的绝缘配合和安全裕度进行了分析,为下一步开展VFTO现场实测提供了理论参考数据。     

官亭750kV GIS隔离开关操作时的特快速暂态过电压实测研究

论文全面介绍了3种类型(内部、外部、瞬态外壳地电位)特快速暂态过电压(以下简称VFTO)的测试系统、方法和现场测试结果。750 kV GIS内部VFTO测试的一次传感器采用设备自带的内部传感器,二次传感器采用自主研制的高频响应同轴传感器;瞬态外壳地电位测试的采集系统采用高频TEK高压探头的测试设备。这两种类型VFTO测试采集系统均配备高频响应的阻抗变换器、光纤传输系统、记录系统等远距离传输测试系统;外部VFTO采用倒置式光纤测量原理和方法,配备所研发的整套采集、传输和记录系统。所有采集、测试系统均考虑现场测试的抗干扰设计。通过所研发的测试系统实测了750 kV官亭变隔离开关带电操作时的3种类型VFTO的测量结果,并进行了波形、数据分析,对实现750 kV和1 000 kV GIS中隔离开关正常带电操作具有重要的参考价值和指导意义。     

1000 kV GIS变电所VFTO特性研究

为确保特高压输电工程的安全可靠,结合我国特高压输电试验示范工程计算分析了GIS和HGIS变电所的特快速瞬态过电压(VFTO)。研究表明,GIS变电所隔离开关开合短线时可能产生高达3p.u.左右的VFTO,对GIS本体绝缘和二次设备可能构成危害。研究了GIS隔离开关装并联分合闸电阻对限制VFTO的作用后,建议GIS变电所采用并联分合闸电阻(约500Ω),提出了并联分合闸电阻的相关参数的建议值;GIS变电所中的主变压器和GIS是经架空线相连接,在变压器上的VFTO不高;HGIS变电所中的VFTO不高,在允许范围内,其隔离开关可不装并联分合闸电阻。     

750kVGIS变电站雷电侵入波过电压的研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的误差及影响因素,基于输电线路的伏库特性,用简单的电路模型模拟输电线路电晕特性,建立了集中电感、单波阻和多波阻3种杆塔模型;研究了电晕效应对雷电过电压及杆塔模型对变电站雷电侵入波过电压计算结果的影响。利用EMTP计算雷击塔顶和绕击输电线路2种雷击方式下750kVGIS变电站内断路器、电流互感器及变压器等设备雷电侵入波过电压的结果表明,冲击电晕使雷电侵入波产生很大的衰减和变形,和不考虑电晕所得过电压幅值相差约5%;3种杆塔模型算得的结果相差近10%;GIS出线方式等其它因素对过电压值也有较大的影响。