关于直接试验和合成试验等价性的一些问题

使用已经实验证实的断路器热电弧模型——修正的麦伊尔(Mayr)模型和欧尔巴耐克(Urbanek)模型对直接试验和相应的具有很大电感比(β)值的合成回路在相互作用阶段的等价性作了估价。计算表明,二个回路即使能产生相同的另前预期电流和满足国际电工委员会(IEC)标准规定的相同的暂态恢复电压包络线,仍不足以保证二回路在相互作用阶段的等价性。它们还必须具有适当的布置方戈(例如,相同的暂态恢复电压调节回路的布置等),以使其不仅有相同的包络线而且还具有几乎重叠的早期部份。而这时,合成回路中的电感值可以与直接试验中的电感值显著不同。     

作者荅复

<正> 首先感谢彭文达同志极其仔细地阅读了拙文“关于直接试验和合成试验等价性的一些问题”,并对计算合成回路参数的原则及其论证提出了意见。在未谈具体问题前,想再强调一下拙文论述的范围。文中所论述的范围,是断路器和试验回路间的相互作用阶段中作用于断路器上的暂态恢复电压,非后续的工频恢复电压,而且是研究带有弧后电流的热开断极限。其目的是寻求按IEC标准确定的合成回路和直接试验回路在这一阶段可能存在的等价性方面的差别,确定合     

计算断流能力试验中暂态恢复电压的实用方法

利用电子计算机和通用计标公式,计算出两种常用断流能力试验回路暂态恢复电压与通用参数间的几组关系曲线,利用这些曲线可以比较方便准确地解决已知回路参数求暂态恢复电压以及已给暂态恢复电压求回路参数这两种问题。     

减少可控火花间隙的四参数TRV回路

<正> 一、概述 作者在1984年发表的“重复利用电压源的二电源四参数瞬态恢复回路”一文(译文见“高压电器”1986年No2.60—64页)的基础上,又提出一个经济的回路。这是对前一回路继续研究改进的结果,回路较简洁,减少了一个可控火花间隙,操作方便,可产生较好的四参数瞬态恢复电压(TRV)。     

一种新的特高压断路器合成试验回路

特高压断路器试验方法的研究是特高压输电工程发展的基础。该文根据合成试验回路的基本原理，提出了一种新的适用于特高压断路器大容量试验的新型合成试验回路。给出了该试验回路的详细拓扑结构，介绍了回路的工作原理。根据描述开断电弧特性的麦依尔(Mayr)方程，建立参数化的PSCAD电弧电阻模型。在此基础上，对回路的开断试验过程进行仿真，得到了T100试验时的电流电压波形。对暂态恢复电压、电流过零前的变化率等进行分析，并与ABB的增强型并联引入回路(EPIC回路)和IEC试验标准进行比较。结果表明，该回路可以满足特高压断路器的开断试验要求，并具有足够高的试验等价性。     

断流容量试验回路中四参数瞬态恢复电压的计算

本文提出一种利用回路无量纲参数分析和计算四参数瞬态恢复电压(TRV)的方法和大容量实验室中所用的四种试验回路的TRV调节限度。计算结果表明,选择合适的试验回路和采用某些措施将显著节省在威尔合成回路中种验所需的电容能量并具有更高的注入电流的频率,而这点对于UHV断路器试验是极为重要的。     

断流容量试验回路中二参数瞬态恢复电压的分析及回路参数的计算

分析了直接试验和合成试验回路中,包括时延在内的二参数瞬态恢复电压的波形调节范围;指出了集中参数型试验回路的一些限制;论证了为保证合成回路和直接试验回路在相互作用阶段的等价性,必须适当降低合成回路中工频恢复电压之理由;比较了三种计算包括时延在内的二参数瞬态恢复电压的方法。     

特高压双电压回路合成试验方法研究

合成试验是高压交流断路器的重要检验检测方法,当电压等级超过1100kV时,需采用一种适用于高压特高压的其它合成试验方法——双电压回路的合成试验方法,分析了双电压回路合成试验的原理、计算方法、等价性评估、检验检测结果、试验实施等问题。重点解决电压等级较高时的双电压回路合成试验的分析计算及实施方法,并采用该方法对550kV/63kA断路器开展T100s整极试验,检验检测结果验证了分析计算和实施方法的正确性、合理性。指出:对于额定电压≥800kV等级的断路器,采用双电压回路合成试验的方法进行考核是正确的和有利的。但必须满足两个特定要求:(1)电压分配系数K_f为[0.5,0.65];(2)对于电压等级≥800kV等级的断路器,工频恢复电压试验公差须修正为[-5%,+10%]。     

双断口直流真空断路器延时开断仿真分析与实验

以30kV双断串联口直流真空断路器为研究对象,建立换流回路拓扑结构,采用连续过渡模型,考虑换流回路元件参数的影响,提出非同步下短路电流及暂态恢复电压计算模型,分析同步以及不同延时时间下(0.1～0.5ms)双断口直流真空断路器开断特性与暂态恢复电压分布差异。搭建机械式双断口直流真空断路器样机实验平台,在4.5kA短路开断电流下进行延时开断实验分析。仿真与实验比对分析的结果表明:由于机构分散性导致双断口直流真空断路器中的某一断口动作延时时,两个断口的暂态恢复电压分布存在差异;断口间暂态恢复电压分配不均,先动作的断口承受更高电压;延时时间0.5ms是成功开断的极限时间;延时时间越长,开断性能越劣化。     

基于轨迹簇和MBLDA的受端电网暂态电压稳定评估

针对现有暂态电压状态的多样化以及暂态电压稳定模型训练速度有待进一步提升的问题,提出一种基于电压轨迹簇和多类间线性判别分析(Multiple Between-class Linear Discriminant Analysis, MBLDA)的交直流系统暂态电压稳定评估方法。首先,获取故障后系统关键节点电压受扰轨迹簇信息,借助轨迹簇的几何属性建立暂态电压稳定评估的原始特征集。进而采用ReliefF算法对原始特征集进行压缩,筛选出与系统暂态电压稳定状态密切相关的特征子集,有效表征暂态电压稳定的四种状态(电压迅速恢复、电压延迟恢复、持续低电压、电压振荡)。然后,将高维电压特征空间的特征值方程转化为欠定齐次方程组,提高暂态电压稳定评估模型的训练速度,进而建立大规模系统电压特征集与4种暂态电压稳定状态的映射关系。最后,通过修改后的IEEE39节点系统和修改后的IEEE145节点系统的仿真分析,验证所提方法的可行性与有效性。     

计及暂态电压约束的负荷恢复能力快速计算

电力系统恢复过程中,需要确定变电站的单次最大负荷恢复量。通常主要考虑系统频率和稳态电压的约束,文中在此基础上加入了暂态电压安全的约束限制,建立了确定变电站最大负荷恢复量的数学模型。基于描述暂态电压安全问题的二元表,构建了分析暂态电压安全的微分代数方程组,对系统中各部分组成进行适当简化,在保证精度的前提下提高了计算速度。提出一种改进的二分法对模型进行求解,该方法考虑了每次迭代的约束裕度,加快了搜索寻优时的收敛速度。IEEE 14节点算例和山东电网仿真结果表明了模型的有效性和方法的快速性。     

单导线——大地回路中波过程的模拟计算

本文为用Bergeron法计算导线—大地回路的波过程提供了方便而又比较准确的计算模式。首先给出了长线的运算式的Norton等值回路,其次从文[2]所导出的大地阻抗出发,应用拉普拉斯变换、数值积分以及曲线拟合等方法得出与方波电压相应的电压和电流近似解式,最后给出频率特性影响波形的计算方法。本文的方法可方便地用于电磁暂态程序中去。     

用于晶闸管换流阀故障电流试验恢复电压施加的试验回路研究北大核心CSCD

故障电流试验是晶闸管换流阀运行型式试验中重要的试验项目之一,国内外对故障电流施加方式的研究已较为深入,但对电流过零后如何立即施加恢复电压的试验方案则研究较少。通过研究国内外故障电流试验回路的发展现状,文中提出了一种采用工频电压发生器施加恢复电压的试验回路,介绍了其施加预期恢复电压的试验方法,计算确定了试验回路设备的参数,最后通过仿真验证了单波次和多波次故障电流试验中恢复电压施加方案的可行性。文中的研究成果已成功应用于某公司自主建设的晶闸管换流阀故障电流试验系统,并开展了晶闸管换流阀组件的故障电流试验,试验结果满足相关标准的要求。本试验回路兼并考虑了经济性和试验等效性,回路结构简单,控制便捷,是一种理想的等效试验回路。     

基于空充暂态电流的线路保护CT极性校验方法

线路保护电流互感器(current transformer, CT)二次采样回路接线正确是保护正确动作的前提。针对线路投运启动过程中保护CT极性校验困难的问题,首先分析了在有限负荷和无负荷下利用线路稳态电流进行极性校验的边界限制条件。进而针对不满足限制条件下无负荷极性校验困难的问题,提出了一种基于空充暂态电流的线路保护CT极性校验方法。该方法先利用幅值较大的本端暂态电流对三相CT相对极性进行初判,再通过线路本端暂态电流和测量电压基于线路结构计算对端暂态电流来实现本端保护CT极性错误相识别,CT极性正确时对端计算电流理论上为零,CT极性错误时会呈现较大的幅值。该方法有效解决了传统极性校验方法在负荷不足时无法校验的问题。仿真和录波验证了该方法的有效性,并已纳入工程应用方案。     

用短路发电机进行换流阀故障电流试验

阀故障电流试验作为考核换流阀短路电流耐受能力的运行型式试验项目,必须在与实际运行工况最为等价的试验回路上进行。短路发电机系统既能提供阀故障电流试验要求的短路电流,同时又能够在短路电流过零时刻立即提供预期恢复电压,具有较高的等价性,是进行阀故障电流试验的一种理想回路。短路发电机系统进行阀故障电流试验时,先利用阀运行试验合成回路提供换流阀正常工况下的运行条件,在换流阀结温及运行参数满足要求时,通过短路发电机系统模拟实际运行中的突发短路故障,使换流阀流过标准规定的短路故障电流,并承受恢复电压,以考核其故障电流耐受能力。     

基于轨迹灵敏度的交直流受端系统暂态电压两阶段控制

针对交直流受端系统暂态电压调控能力不足的现状,提出一种基于轨迹灵敏度的交直流受端系统暂态电压两阶段控制方法。构建以最优无功补偿容量和紧急控制成本最小为目标函数的两阶段暂态电压控制模型。借助摄动法求取暂态电压稳定裕度对控制量的轨迹灵敏度,将非线性暂态电压控制模型转化为二次规划模型来提高暂态电压控制效率。为避免故障期间交直流受端系统暂态电压的大幅跌落,实施静止同步补偿器和新一代调相机协同的预防控制,充分发挥无功补偿装置在暂态电压不同跌落程度下的动态无功支撑优势。针对实施暂态电压预防控制后恢复阶段的低电压延时恢复问题,实施包含基于电压源换流器的高压直流和传统调压措施的紧急控制来加快暂态电压恢复速度。修改后的IEEE 39节点系统和实际系统算例结果验证了所提暂态电压控制方法的准确性和有效性。     

关于“对《单导线——大地回路中波过程的模拟计算》一文的商榷”一文的答复

《高电压技术》1983年第一期95页刊出的“对《单导线——大地回路中波过程的模拟计算》一文的商榷”一文中,现就下面几个问题答复于下: 一、关于物理波速与计算波速问题文[1]认为:关于均匀上行波速度随距离变化的结果是与现代物理学的结论相矛盾的。显然文[1]是将物理波速与计算用的波速混为一谈了。文[2]之示意图对此问题的说明比较直观,今引入图1如(a)、(6)所示。     

高压直流开断试验回路等价性研究

高压直流开断试验回路,成本低、结构简单、调节方便,广泛应用于世界各国高压直流开断研究和断路器的检验之中。因此试验回路的等价性便成为高压直流开断研究中的一个重要课题。文章介绍了试验回路的开断过程,并与国际上公开发表的现场开断试验结果进行比较,得出结论:高压直流开断试验回路在电弧能量、电流过零、恢复电压等三个重要方面,符合断流容量试验的等价条件。     

电容缓冲式混合直流断路器的实验研究

针对电容缓冲式混合直流断路器在无弧开断模式下,IGBT耐压过高造成通态损耗过大的问题,提出了一种新的开断模式——燃弧开断。利用PSCAD软件建立了仿真模型,经仿真分析可知,燃弧开断模式下的IGBT耐压要求相对无弧模式显著降低。设计了高速机械开关和换流实验回路,分析了实验等价性,进行了两种开断模式下的换流实验以及燃弧开断的等价性实验。实验结果表明,燃弧开断模式下的机械开关分断到一定开距时电流转移,能够承担逐渐上升的恢复电压,无需IGBT承担电压。无弧开断模式因存在机械开关固有分闸时间、初速度较慢和潜在"分流现象"等问题,IGBT需承担较高电压。实验结果在一定程度上验证了燃弧开断模式能够降低IGBT耐压要求的结论。     

220 kV高抗过补偿输电线路运行时电磁暂态分析及计算

针对3条220 kV高抗过补偿的输电线路,应用电磁暂态仿真软件EMTPE程序计算了非全相工频谐振过电压、潜供电流和恢复电压。计算结果表明,当高抗补偿度在120%左右时,线路非全相运行过电压较高,恢复电压较大,这会影响到单相重合闸的时间和中性点小电抗值选择,还会危及设备绝缘安全;当高抗过补偿度在200%时,一般不会出现上述问题。对于研究线路的过补偿问题,提出了相应的解决措施。在实际电网运行中,应避免出现高抗过补偿运行。