1000kV晋南荆线空载合闸过电压及转移过电压的研究

晋东南-南阳-荆州(晋南荆线)是我国1000kV特高压试验示范工程.因为电网电压等级的提高,对输电线路合闸操作过电压允许值提出了更加苛刻的要求.该文利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP对高性能MOA、合闸电阻抑制三相合空线操作过电压的效果进行分析比较,提出了在线路两端加装金属氧化物避雷器并同时采用有合闸电阻的断路器抑制合闸过电压的保护策略.在此基础上对故障切除后的转移过电也进行了仿真研究.仿真结果表明,综合采用高性能MOA和合闸电阻可以有效地把合闸过电压降低到1.62pu,把转移过电压降到1.5 pu能够保证特高压试验示范工程的安全运行.     

750kV交流输电线路的工频及操作过电压

750kV输电线路分布电容大、波阻抗较小,线路的工频过电压及操作过电压比一般超高压线路更为严重,为了合理确定绝缘配合,有必要对其各种过电压进行研究。结合西北地区官亭-西宁750kV输变电工程,分析了电抗器中性点电抗与潜供电流、恢复电压的关系,通过计算确定了中性点电抗的取值,保证了单相重合闸的成功率。研究了各种运行方式下的工频过电压及合闸操作过电压,包括三相合闸、单相自动重合闸过电压,同时分析了金属氧化物避雷器(MOA)、断路器并联电阻等措施对过电压的抑制效果,并与实际测量结果进行了比较。在此基础上,改变线路输送容量、线路长度及保护配置方案,对750kV交流输电线路取消合闸电阻的条件进行了研究。通过电磁暂态程序(EMTP)的仿真计算表明,线路两端装设电抗器后,工频过电压符合我国关于超高压线路工频过电压的要求。同时采用线路两端装设MOA和断路器装设并联电阻的方法,可以有效降低操作过电压,而且对MOA和并联电阻热容量要求不高。当线路输送功率为700MW,线路长度<60km时可以取消断路器合闸电阻,仅靠线路两端的MOA就可将操作过电压限制到线路设计水平以下。若沿线路增加一组MOA,满足同样的过电压要求,线路允许长度可达380km。     

避雷器限制500kV同塔双回紧凑型输电线路操作过电压的研究

在对500 kV同塔双回紧凑型输电线路参数仿真的基础上,研究了同塔双回紧凑型输电线路操作过电压沿线分布特性,以实际工程为例进一步研究了在线路中部安装避雷器限制操作过电压的措施,并与传统的加装合闸电阻限制操作过电压的措施进行比较,提出限制操作过电压的最佳方法.     

500kV电抗器中性点过电压研究

根据500kV 沙昌线系统的现场调试工作,将其实测数据用计算机进行了计算分析,对500kV 线路电抗器中性点过电压保护方式、参数选择提出了建议。     

500kV香山变电站变压器中性点小电抗过电压研究

为限制单相接地短路电流,香山变主变中性点装设15Ω小电抗.通过对小电抗上的工频过电压及操作过电压进行计算分析,得出中性点小电抗的绝缘水平是足够的结论,并选择了中性点小电抗避雷器,确保该小电抗安全运行.     

特高压交流系统合闸过电压特点研究

由于特高压交流系统采用高阻抗电源、长距离线路和大功率输电的方式,其合闸过电压出现了一些与其他电压等级合闸过电压不同的特性,在系统研究特高压合闸过电压的基础上,对这些新特点进行了深入研究。研究表明,单回线路的合空线过电压一般高于单相重合闸过电压,但在长距离、大功率输电时,后者可能更为严重,应引起重视;在电源容量较小时,双回线路一回运行情况下另一回线路进行合空线操作时,其过电压往往较高,应重点限制;双回线路的单相重合闸过电压与小电抗的取值密切相关,故小电抗取值应在各种运行方式下进行综合选择。此外,特高压交流系统通常应采用合闸电阻限制合闸过电压,且较长线路宜采用较低阻值,较短线路宜采用较高阻值。     

特高压交流系统合闸过电压特点研究

由于特高压交流系统采用高阻抗电源,长距离线路和大功率输电的方式,其合闸过电压出现了一些与其他电压等级合闸过电压不同的特性,在系统研究特高压合闸过电压的基础上,对这些新特点进行了深入研究,研究表明,单回线路的合空线过电压一般高于单相重合闸过电压,但在长距离、大功率输电时,后者可能更为严重,应引起重视;在电源容量较小时,双回线路-回运行情况下另一回线路进行合空线操作时,其过电压往往较高,应重点限制;双回线路的单相重合闸过电压与小电抗的取值密切相关,故小电抗取值应在各种运行方式下进行综合选择.此外,特高压交流系统通常应采用合闸电阻限制合闸过电压,且较长线路宜采用较低阻值,较短线路宜采用较高阻值.     

1000kV输电系统中性点小电抗过电压和绝缘水平

为深入研究系统中性点电抗的过电压和绝缘水平,首先指出简单地断开两相高抗来确定该过电压不符合实际运行情况且严重偏高,提出了1000kV交流同塔双回输电系统中性点小电抗的过电压计算方法、应考虑的工况;采用稳态计算确定暂态过电压,采用瞬态计算确定瞬态过电压和避雷器吸收能量介绍了淮南至上海1000kV交流同塔双回输电系统的计算结果。根据中性点过电压水平提出中性点避雷器的额定电压并进行了故障或操作状态下避雷器吸收能量的校核;依据避雷器的保护水平和中性点的各类过电压计算值提出了中性点绝缘水平要求值并建议在进行小电抗工频耐压试验的过程中同时检测局部放电量。最后对长治特高压变电站中性点小电抗在调试时的故障原因进行分析,并介绍了国内外中性点小电抗绝缘水平的选择情况及运行经验。     

公伯峡330kV输电系统的过电压分析

利用EMTP对公伯峡330kV输电系统的工频过电压及操作过电压进行了计算。结果表明,该系统的工频过电压符合有关规定。取消线路开关的合闸电阻,而仅用金属氧化物避雷器,即可有效地限制操作过电压。     

采用MOA代替断路器合闸电阻降低输电线路的操作过电压

说明了选用金属氧化物避雷器作为输电线路控制操作过电压的有效装置具有重要意义，同时指出了不同网络参数对操作过电压及放电能量的影响，并对统计过电压放电能量作了考虑。最后引入一个简化的分步描述，为ＥＨＶ输电线路只采用ＭＯＡ而不用开关合闸电阻来控制操作过电压提供一个实际的，定量的导则。     

330kV同塔双回线路过电压计算及分析

803电厂规划双回330kV线路接入酒泉750kV变电站,全线采用同塔双回路架设,增加了相间电容和相地电容,增加了系统过电压水平;另外,由于803电厂处于甘肃河西电网末端,运行条件较为苛刻。因而有必要对803电厂-酒泉双回330kV线路进行过电压研究。基于此,首先利用戴维南定理对803电厂-酒泉750kV变电站相关系统...     

取消750 kV断路器合闸电阻的可行性研究

取消750 kV线路断路器合闸电阻可节省费用,提高断路器运行可靠性。笔者以即将建设的兰州东-银川东750 kV输电线路工程为背景,结合国外对取消合闸电阻的研究,利用电磁暂态计算程序(ATP/EMTP)计算装设1组避雷器和断路器合闸电阻时,线路三相合空线、单相自动重合闸统计操作过电压水平。计算表明,在首末端装设1组避雷器时,三相合空线、单相自动重合闸统计操作过电压最大值分别为2.38 p.u.和2.57 p.u.,在线路线路长度较短时,两端装设避雷器的方法可以将上述两种统计操作过电压抑制到1.80 p.u.以下,可见在线路较短时取消合闸电阻成为可能。     

避雷器代替750 kV线路合闸电阻

为满足操作过电压设计限值的要求而使用合闸电阻存在诸多缺点,针对西北电网新建750 kV输电线路过电压水平,对沿线增设1组避雷器取代合闸电阻的想法进行了研究。以即将建成的兰州东-银川东750 kV输电线路工程为背景,利用电磁暂态计算程序(PSCAD/EMTDC)分别计算了沿线装设1组避雷器时,线路三相合空线、单相自动重合闸操作过电压水平。研究结果表明,不采取任何限制措施时,线路三相合空线和单相重合闸操作过电压标么值分别为1.94、2.01,超过线路设计要求1.80,而采用一组避雷器代替线路合闸电阻的方案后,则可改善线路过电压分布情况,并将过电压水平降至设计值1.80以下(三相合空线和单相重合闸操作过电压标么值分别为1.79、1.78)。     

单相重合时序对750kV输电线路合闸过电压的影响

单相重合闸投入时序对750kV输电线路的合闸过电压有较大影响,为此分别建立了无补偿线路和两端经并联电抗器补偿的750kV输电线路的分布参数模型,推导出单相重合闸期间非全相运行时线路恢复电压和一侧单相重合后的稳态电压解析式,分析合闸过电压与系统容量、补偿度、线路长度等因素之间的关系,分析结果表明无论是无补偿还是经并补补偿后的线路,由大电源侧首先重合可降低单相重合过电压峰值。并据此从抑制合闸过电压角度提出了750kV输电线路的单相重合闸时序整定策略。仿真算例验证了重合时序整定策略的有效性。     

交流750 kV单回线路杆塔空气间隙的研究

由于修订电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》需要增补750 kV电压等级的相关内容,文章基于超、特高压输电线路的绝缘配合原则和杆塔外绝缘放电特性的研究结果,对750 kV单回线路杆塔的空气间隙进行了分析研究,认为操作过电压不会成为杆塔边相横担长度的控制条件,并给出了建议值：塔窗中相V型串间隙为4.8 m,边相I型串间隙为3.5 m。最后建议充分利用特高压试验基地资源,尽快开展波头长度为1 000 ms及以上的超、特高压输电线路和变电站仿真电极尺寸的操作冲击电压的试验研究,以适应目前超、特高压输电工程发展的需要。     

750 kV紧凑型交流输电关键技术研究

介绍了750 kV同塔双回紧凑型交流输电关键技术研究的重点成果。研究了在西北高海拔地理环境下包括过电压与绝缘配合、无功补偿、潮流不平衡及导线换位、导线选型及排列方式、外绝缘特性试验、电磁环境、杆塔及基础、雷电性能、电晕特性及海拔高度影响、绝缘子串形式及力学特性、绝缘子串电位分布及均压环优化配置、相间间隔棒配置及机电特性试验、导线舞动及脱冰跳跃抑制措施、带电作业、继电保护15大项技术内容。该关键技术研究属国际首创性科研工作,填补了在高海拔地区750 kV紧凑型输电技术的空白     

750 kV线路保护与并联电抗器动作的研究

分析了并联电抗器在750 kV输电线路单端电源供电与双端电源供电情况下抑制过电压的作用;同时分析了当750 kV线路输送大功率时,由于并联电抗器的接入又导致线路电压显著降低,线路的传输能力受到限制,因此应当考虑在传输大功率的运行方式下切除并联电抗器.为解决线路传输能力与抑制过电压的矛盾,分析研究了并联电抗器在抑制750 kV线路跳闸过电压、加速潜供电弧熄灭以及抑制合闸过电压等方面的作用,并由此提出了750 kV线路保护与并联电抗器之间动作配合关系.理论分析与仿真研究表明,所提出的线路保护与并联电抗器之间的动作逻辑关系不仅保证了750 kV输电线路正常经济运行,又达到了并联电抗器抑制过电压等方面的作用.     

750 kV输变电示范工程操作暂态现场实测与计算分析

以实测结果为参考,基于电磁暂态分析理论并通过数字仿真分析验证了合750kV空载变压器过程中产生持续时间短、振荡频率和幅值很高操作过电压的机理。通过仿真计算再现了750kV线路单相分合操作过电压很高的现象,比较了750kV线路操作过电压实测和仿真预测结果,确认出现该现象的原因是断路器合闸电阻未能正常投入。据此,建议及时消除断路器中可能存在的隐患,保证系统安全运行。     

特高压输电系统操作过电压柔性限制方法

根据特高压输电系统对深度降低操作过电压水平的迫切需求及操作过电压常规限制方法在经济性和运行可靠性方面存在的不足,提出了操作过电压柔性限制方法的概念,阐述了可控金属氧化物避雷器(简可控避雷器)的原理。以我国目前正在建设的晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程为例,仿真计算了采用可控避雷器降低操作过电压的效果,结果表明,断路器无合闸电阻时,仅用可控避雷器可将系统相对地最大操作过电压倍数限制至1.6p.u.。对特高压输电系统操作过电压柔性限制方法的研究具有理论和工程应用价值,需要开展深入细致的研究。