特高压电网短路电流过零点偏移现象仿真分析

输电线路短路电流过零点偏移会对高压断路器的开断造成影响,从而影响系统的安全运行。针对特高压输电线路发生单相短路时短路电流中更容易产生较大直流分量引起电流过零点偏移的现象,通过简化电路的理论分析和仿真计算得出了影响单相短路电流直流分量衰减和零点偏移的多种因素,包括系统结构和短路条件等,并建立ATPDraw模型进行仿真,验证了理论分析的正确性。在此基础上,综合考虑各种因素得出可能造成我国特高压系统短路电流严重零点偏移的情况。     

特高压电网短路电流过零点偏移现象仿真分析

输电线路短路电流过零点偏移会对高压断路器的开断造成影响．从而影响系统的安全运行。针对特高压输电线路发生单相短路时短路电流中更容易产生较大直流分量引起电流过零点偏移的现象,通过简化电路的理论分析和仿真计算得出了影响单相短路电流直流分量衰减和零点偏移的多种因素．包括系统结构和短路条件等。并建立ATP Draw模型进行仿真。验证了理论分析的正确性。在此基础上。综合考虑各种因素得出可能造成我国特高压系统短路电流严重零点偏移的情况.     

高压断路器电流零点延迟开断回路计算及试验

高压断路器利用交流电弧过零熄灭这一机理来完成电流开断,但随着特高压工程和直流电网的建设,系统中会出现电流零点延迟现象,对高压断路器的开断造成影响。采用非同步三相短路故障回路,分析了电流零点延迟现象产生的原因,并采用PSCAD软件对回路进行了仿真计算。计算表明：发生B、C两相短路时,当A相电流源电压的初始相位角α为90°或270°时,回路具有最大的直流分量,此时当两相短路经过5 ms发展成三相短路时,在B相中产生正向电流延迟零点现象;当两相短路经过15 ms发展成三相短路时,在C相中产生负向电流延迟零点现象。利用此现象,研究开发了一种电流延迟零点合成试验回路,并实现了高压断路器的电流延迟零点开断试验验证,结果表明断路器在开断过程中产生的电弧电阻会使回路中直流分量减小,从而导致电流延迟零点时间减小。     

断路器合闸输电线路单相接地短路故障线路两侧短路电流计算与分析

输电线路发生单相接地故障,当短路故障不能及时消除时,线路两侧的断路器在重合闸操作过程中可能存在合闸短路故障的工况。运行经验表明,线路两侧断路器在合闸短路故障时,流过断路器的短路电流存在延迟过零的现象,从而导致断路器开断失败。文中通过建立单相等值电路模型,理论分析了在不同的合闸短路工况下故障线路两侧断路器流过的短路电流表达式,结论表明,由于后合闸断路器对电路拓扑的改变,使得先合闸断路器中流过的短路电流可能会出现延迟过零。又进一步分析与讨论了合闸初始相角α、间隔时间Δt、幅值比K对短路电流的影响规律。最后,通过在PSCAD/EMTDC软件中搭建仿真模型,以实际电网中电厂送出联络线上故障线路两侧断路器合闸短路故障为例,计算与讨论了故障线路两侧断路器流过的短路电流波形及其延迟过零现象。     

架空地线短路电流分析及其热稳定计算

此文分析了高压输电线路故障时架空地线短路电流的构成和铁塔的分流作用，提出了不同故障点地线短路电流及地线热稳定的计算方法。     

500kV交流线路断路器短路电流延时过零现象研究

高压交流断路器切断电流时均在电流过零时才能灭弧,电流延迟过零现象会加重高压断路器的开断负担,并可能造成断路器损坏。为此以伊敏换流站500 kV 5043交流线路断路器现场实际故障为例,通过理论分析及仿真计算研究了交流线路发生单永故障重合期间,交流线路断路器出现短路电流延时过零现象的机理及条件,并得出判断阀值;指明该故障工况若出现在发电厂密集地区,相应线路断路器延时过零现象的概率较大;分析了交流线路断路器不同重合时刻对断路器短路电流的影响。同时,根据伊敏地区交流线路重合闸设备现有功能设置,提出了适用于现场实际的避免流经断路器的短路电流延时过零的反故障策略。     

高压输电线路地线返回电流的分析及应用

当高压输电线路发生单相接地故障时,其接地短路电流很大,大部分经地线分流。如果地线选择不当,可能会烧断地线或危及相邻弱电线路安全运行。因此,在高压输电线路工程设计中,应研究地线返回电流在避雷线和杆塔接地体系中的分布规律,计算出满足热稳定要求的地线型号,使线路设计既经济合理又安全可靠。     

交、直流输电线路人工接地短路电流地线分流的测量及频率分析

接地短路是交、直流输电线路的常见故障,短路电流在线路地线中的分流及其频率成分对分析线路短路对周围管道等设施的影响具有重要意义。为此结合首个省内±500 k V直流输电工程调试中进行的多次交、直流输电线路人工接地短路实验,对交、直流输电线路在变电站出口和线路中部人工接地短路时地线的电流分流进行了测量,并分析了电流分流的规律和电流频率的组成。通过研究得到如下结论:交流短路电流为衰减振荡波,短路电流主频为50 Hz,伴有部分直流及高于50 Hz频率分量;直流短路电流没有交变振荡过程,均为先增加后减小的简单波形。直流短路电流的主频在30 Hz以内,其与系统闭锁时间密切相关,并含有少量的50、160、340、1 800Hz等频率分量。该实验中无论是变电站出口短路还是线路中间短路,线路地线分流系数均大于60%,与仿真计算结果基本一致。     

远距离输电线路不同位置单相短路故障对比研究

为了研究远距离输电线路不同位置单相短路故障对发电机及线路电气量的影响,利用PSD-BPA系统分析软件对输电线路在不同位置发生单相接地短路故障进行了仿真研究,得出了发电机功角、转速及线路电流的变化情况,重点对不同长度输电线路不同位置发生短路时的线路冲击电流特征进行了对比研究。结果表明,线路不同位置发生单相突然短路故障时,短路后线路的最大冲击电流与稳态电流的比值从首段至末端呈先减小后增大的变化规律,利用短路后线路电流最大冲击值与稳态值的比值,可快速有效地判断短路故障发生位置,为线路故障定位分析提供了必要参考。     

相控开关的早期故障检测及过零预测方法研究

本文分析了相控开断技术的意义和难点,简要介绍了短路电流过零点预测现状。将短路故障早期检测技术引入高压断路器短路故障分断,采用小波变换第四尺度小波分量作为短路故障特征量,通过建立动模实验室模型仿真验证其对中压线路短路故障早期检测可行性,仿真表明在400μs后即可判断短路故障。在此基础上,针对相控开断技术中短路电流过零点预测的需求,本文提出故障早期检测的短路电流等比直流分量递推的故障电流预测算法,在故障早期检测出故障后,使用约半个周波的采样时间后实现电流过零点预测,通过Matlab对0°~180°故障初相角及含有谐波和噪声的故障信号进行仿真,结果表明过零点误差在小于0.5ms,满足相控开断技术的需求。最后,采用Compact-RIO测控系统经动模实验室实验验证了早期检测及其过零预测的快速性和有效性对绝缘油老化引起的一起高压电缆终端故障进行了深入的分析,结合可能造成终端内绝缘油老化的原因,提出了相应。     

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。     

交流系统短路故障下MMC对短路电流的影响及抑制策略

基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(MMC-HVDC)接入交流系统可能会对交流断路器清除短路故障造成影响。基于MMC的拓扑结构和控制策略,分析了交流系统短路故障下MMC对交流断路器的影响。然后,研究了交流系统发生对称短路故障时,MMC的运行工况对短路电流的影响,发现MMC对短路电流的贡献主要来源于MMC向交流系统注入的无功功率。接着,研究了交流系统发生非对称短路故障时,MMC在不同运行工况下贡献的三序短路电流的计算方法,得出MMC阀侧零序和负序电流为0,阀侧正序电流是三相对称的且大小由运行工况决定的结论。最后,提出了交流系统对称短路和非对称短路故障下抑制MMC贡献的短路电流的控制方法,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所得结论的正确性以及控制方法的有效性。     

短路电流快速检测电路及其Pspice仿真研究

高压智能操作断路器要求断路器本身能根据电网状态实时地调整断路器的分闸特性 ,所以快速地检测出电网的短路信号是实现智能操作的一个重要功能要求。采用Delyiannis二阶有源带通滤波器设计了一个短路电流快速检测电路 ,并采用Pspice对其进行仿真。仿真结果表明在各种不同的短路相位角和故障状态下 ,该电路均能在5ms内迅速检测出电网的短路信号。它对断路器的快速获取短路信号具有重要的意义。     

基于TPSC技术的短路电流限制器在华东电网中的应用研究

基于TPSC技术的短路电流限制器作为一种新型FACTS设备,不仅能够有效地抑制短路电流,而且具有不改变电网正常情况下的有功、无功和电压分布的优点。对基于TPSC的短路电流限制器在华东电网中的应用进行了全面的研究,探讨了华东电网的短路电流水平、限制器的布点和抑制短路电流效果、限制器安装后系统的暂态稳定性等问题,并进行了限制器基本原理的电磁暂态过程仿真。     

220kV变电站主变110kV侧接地方式分析

220 kV变电站主变中性点接地方式直接影响到主变的安全稳定运行,当220 kV变电站的110 kV侧发生单相接地故障时,有可能造成主变遭受冲击而损坏。因此列举出了220 kV变电站中可能出现的主变中性点接地方式,分析了110 kV侧发生单相接地故障时,主变中性点接地方式对流入主变短路电流的影响,并计算了相应的短路电流,提出单相接地故障对主变的冲击最严重。可以通过改变主变中性点的接地方式来保护主变,最后提出了具体的保护措施,并给出唐山供电公司的一个应用实例。     

终端变电所的短路电流估算及断路器的选用

介绍了终端变电所短路电流估算时的假定条件。终端变电所短路电流计算时,忽略10 kV侧线缆、主断路器、低压母线等的阻抗,可根据变压器的容量和阻抗电压百分数,快捷、方便地估算出短路电流。最后,分析了终端变电所断路器的选用原则,以供电气设计人员在设计选型时提供参考。     

一种电流畸变小的合成回路

提出了一种新的能减小电流畸变的振荡型合成回路,并从理论计算和实验验证两方面对新的回路进行了分析。研究结果表明这种合成回路能够为被试开关提供更接近于实际情况的开断条件。     

一种新型固态短路限流器拓扑及其控制策略

介绍一种适用于中高压电网的新型固态短路故障限流器,正常工作时对线路几乎无影响;当故障发生时,旁路交流电抗器立即自动插入故障回路进行限流,检测到故障后将故障相桥路进行逆变,直流电抗器中的能量回馈电网,桥路尽快退出故障线路的运行,随后故障电流完全由旁路交流电抗器限制。新型限流器的固态器件和直流电抗参数不受电网允许的短路电流水平约束,所以可进行灵活优化设计。理论分析和单相固态限流器在三相系统中的仿真结果表明,整个单相桥路相当于过零点断开的开关,限流器不会引起附加振荡和过电压,控制方法简单,新型固态限流器具有良好特性,在电力系统中有深入研究和开发的意义。     

基于变结构模型的电气设备短路电流计算

基于变结构模型短路电流计算原理,将断路器（或隔离开关）用一条支路为零的支路来模拟,从而计算出断路器两侧发生短路时,流过断路器的短路电流。该模型正好解决了电气设备的选取和校验、继电保护选择和整定中所需要解决的关键问题。给出了变结构模型的短路电流程序设计步骤,结合算例,运用C语言编制的程序给出了计算结果,并与对称分量法的短路电流计算结果进行了比较,校验该算法的实用性和正确性。