超高压电网潜供电流与单相重合闸

１前言超高压电网人工单相接地短路试验是一项很重要的试验,但我省在５００ｋＶ漫昆一回线投产前的系统调试时,以及后来漫昆二回线路投产时,都未进行此项试验。这项试验的目的一方面是为考核系统的保护装置和保护设备的质量（包括设备制造、计算整定以及调试等诸方面的...     

超高压电网潜供电流与单相重合闸（Ⅱ）

４　超高压电网的潜供电流与恢复电压４－１　潜供电流的产生系统Ｃ相发生接地故障,Ｃ相两端开关Ｋ１、Ｋ２动作断开（图３）,电源和系统从两边向故障点提供的短路电流被切断,由短路电流导致的接地电弧本应随之熄灭。当Ｋ１、Ｋ２重合后,系统应恢复正常。可是,由于三相线路导线之间存在电容和电感,两健全相上的电压ＶＡ和ＶＢ将经过相间电容Ｃ向故障点供给电容电流;再有两健全相上继续流过的电流ＩＡ和ＩＢ将经过线间互感Ｍ在故障相上感应出互感电势ＥＭ,此电势通过故障相对地电容Ｃ０向故障点提供互感电流,它们之和就是潜供电流。…     

基于PSCAD的500kV输电线路潜供电流和恢复电压的仿真分析

利用PSCAD电磁暂态仿真软件,对典型500 k V变电站和输电线路建模,计算出了潜供电流和恢复电压。该模型对500 k V系统有效熄弧提供了重要参数,为重合闸设备的重合时间设置和相关的继电保护定值整定,提供了切实可行的依据。对500 k V输变电工程的调试、启动和运行具有一定的指导意义。     

贵州500kV输电线路潜供电流与单相重合闸时间研究

为保证贵州电网500kV线路在发生瞬时性单相故障时,重合闸在能够可靠重合成功的前提下,尽量缩短重合闸时间,提高电网的稳定水平,对贵州电网500kV线路的潜供电流和恢复电压采用EMTP软件进行计算、分析,确定500kV线路的单相重合闸时间。     

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。     

特高压高补偿度串补线路潜供电弧特性研究

高补偿度串补在远距离大容量特高压输电线路中有广阔的发展前景,但串补输电线路发生单相接地故障产生的潜供电流包含高幅值低频分量,不利于电弧快速熄弧。针对此问题,文中基于串补输电线路产生潜供电弧的机理,采用ATP-EMTP电磁暂态程序建立特高压串补系统仿真模型,并分别研究采用小电阻短接故障相串补以及联动旁路串补措施对潜供电流、恢复电压的抑制效果。结果表明,潜供电流的衰减速度与串补被短接或旁路的时刻有关,在断路器跳闸前将串补短接或旁路,可加快电弧熄弧速度。该研究结果对特高压大容量远距离高补偿度串补输电线路的工程设计具有参考价值。     

超高压可控电抗器抑制潜供电流研究

笔者阐述了抑制潜供电流的意义和国内外的研究现状。针对潜供电流产生的机理及抑制措施进行了详细分析,介绍了可控电抗器的结构和基本工作原理,列出了四射线补偿方法下并联电抗器中性点小电抗器的计算公式,并建立了三峡右岸-江陵500 kV输电线路和可控电抗器模型,仿真研究了用可控电抗器取代常规并联电抗器后抑制潜供电流的效果。仿真结果表明,超高压可控电抗器能有效地抑制潜供电流。     

1 000 kV同塔双回输电线路潜供电流研究

分析总结了1000kV同塔双回线路的特点及潜供电弧与单相重合闸时间的关系。利用电磁暂态程序,计算分析了线路长度、运行方式、高抗中性点小电抗阻值及输送潮流等因素对上述线路单相重合闸过程中潜供电流的影响。研究结果表明:对于有高抗补偿的线路,当采用1s左右的重合闸时间时,单相重合闸过程中的潜供电流值应控制在35A以内;特高压同塔双回线双回与单回运行时,导线耦合作用的不同加大了高抗中性点小电抗合适阻值的选择难度;当同塔双回系统具有线路长、输送潮流大等特点时,潜供电弧可能难以自熄灭。目前,工程中常采用导线逆相序换位方式。但该方式无法完全消除回路间的耦合,因而无法从根本上解决上述问题。     

基于ATP-EMTP的特高压交流输电线路潜供电流仿真分析

特高压输电线路路径长,潜供电弧难以熄灭,如果单相自动重合闸失败,将影响系统的安全和稳定,因此有必要对潜供电流进行研究。以1 000 kV特高压输电线路南阳-荆门段为研究对象,建立仿真研究模型,采用ATP-EMTP计算了线路长度、故障点位置、弧道电阻对潜供电流方法的影响,比较了快速接地开关和并联电抗器中性点加小电抗这2种抑制潜供电流方法在有并联电抗器的超高压和特高压输电线路中的应用效果。     

串联补偿的远距离输电线路潜供电弧参数特性

对于综合配置串、并联补偿的输电线路,在某些配置方案情况下,潜供电弧参数中将存在由故障相串联电容通过短路点与并联电抗器放电形成的低频分量,不利于单相重合闸的成功。基于EMTDC仿真计算和拉普拉斯变换数学分析相结合的方法,针对这一问题在远距离输电线路中表现出的特点,分别对远距离输电线路中设置和不设开关站的情况进行了研究分析。研究结果表明:在线路中不设开关站时,输电距离的增加使低频分量的振荡频率和衰减系数同时增大,导致其衰减较快。在线路中设置开关站时,即使对故障线路段故障相串补电容采取了旁路措施,某些情况下仍会有非故障线路段故障相的串补电容通过开关站内的电气联系经接地点的潜供电弧放电,产生的低频分量较严重时将影响单相重合闸的成功。在此基础上,探讨了低频分量限制措施的采用和优化潜供电弧参数的串、并联补偿配置方案等相关问题。     

输电线路潜供电弧自熄特性仿真

潜供电弧自熄特性影响输电线路的单相重合闸时间,对提高系统的输送容量和可靠性至关重要。基于经典的Mayr电弧模型,采用非线性时变电阻描述弧道特性,建立了弧阻方程,分析潜供电弧的运动特性,获得电弧实时长度以迭代计算弧道电阻,根据能量守恒原则提出了判断电弧是否自熄的弧阻判据。给出了输电线路潜供电弧的计算电路,进而阐明了计算电弧自熄特性的仿真流程。利用长间隙小电流电弧试验数据,对潜供电弧仿真模型的待求变量进行参数估计,编制了实用仿真程序,计算了电流、电压、弧阻和燃弧时间等电弧特性,与试验结果进行了对比分析。结果表明,潜供电弧电位梯度为1 500～2 000V/m,计算结果与电弧试验波形接近,燃弧时间的计算误差在工程允许误差范围内,提出的潜供电弧仿真模型及计算方法合理可行。     

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。     

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。     

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。     

特高压输电线路潜供电弧的燃弧特性

为研究潜供电弧的燃弧时间及其运动特性特性,建立了特高压输电线路潜供电弧低压模拟试验平台。该平台由潜供电弧低压模拟试验回路、基于电荷耦合单元图像传感的高速光学成像系统、基于电容分压的潜供电弧电压测量系统、基于Hall效应的潜供电弧电流测量系统等组成。对未补偿、欠补偿、过补偿3种工况下的潜供电弧进行了试验,得到了潜供电弧典型运动图像及其同步电压、电流波形。试验结果表明:潜供电弧阴、阳极弧根运动特性不同,但都具有极性效应;且该运动特性会对电弧电流、电压特性造成影响。阳极弧根跳跃或弧柱短接时,电弧两端电压将出现骤降;新的阴极弧根激发时,潜供电弧电流增大。潜供电弧发展后期,存在2种不同的熄弧情况:一种为稳定燃烧,电流过零自然灭弧;另一种为短暂熄灭,经过数ms的延时,弧道击穿,电弧重燃,此后快速灭弧。加速潜供电弧通道等离子体的去游离过程有助于电弧的快速熄灭。     

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。     

特高压同塔双回输电线路潜供电弧模拟试验等价性研究

潜供电弧的自灭时间决定着单相重合闸的重合时间和成功率,潜供电弧自灭特性的研究是保证单相重合成功的关键技术。特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验是唯一行之有效的潜供电弧自灭特性研究方法,该文给出了试验室单相试验回路的由来,并证明了单相试验回路与特高压同塔双回六相回路的等价性;提出;“长弧”和“短弧”的概念,在模拟试验中采用;较短电弧代替较长电弧,并从理论分析及试验室试验2方面,给出了特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验等价性的研究。