特快速电磁暂态(VFT)试验平台的研制

GIS隔离开关操作产生的特快速电磁暂态(VFT)可能造成就地化保护装置发生故障甚至损坏,威胁变电站二次系统的可靠运行。为了研究VFT对就地化保护装置的影响,提出了VFT试验平台的设计方案(包括电气结构方案、就地化保护布置方案、接地方案),在武汉特高压交流基地建成了VFT试验平台;研制了VFT测量系统,开发了基于天线的同步触发装置,开展了特快速暂态过电压(VFTO)和就地化保护装置端口电磁骚扰同步测量,获得了就地保护装置端口的电流互感器(TA)、电压互感器(TV)传导骚扰、瞬态电场和磁场的波形特征,验证了研制的VFT试验平台能够产生相对严酷的GIS隔离开关操作特快速电磁暂态骚扰。     

330 kV GIS变电站电子式电压互感器抗VFTO干扰方法研究

气体绝缘开关装置（GIS）中的隔离开关在操作时产生的特快速暂态过电压（VFTO）会造成GIS电子式电压互感器二次设备损坏和信号骚扰,因此研究一种抑制VFTO的方法。首先分析GIS电子式电压互感器电压传递的数学模型,然后设计一套抑制VFTO的系统,最后通过330 kV GIS隔离刀闸开合试验验证抑制VFTO系统的有效性。试验证明,该方法可有效降低VFTO对GIS电子式电压互感器采集单元的影响,保证GIS电子式电压互感器稳定运行。     

隔离开关多次重燃的VFTO计算模型

为更准确反映隔离开关操作过程中的特快速暂态过电压（VFTO）的全波形,建立了包含击穿电压、燃弧电阻、断口电容等动态因素模块的特高压GIS隔离开关多次重燃模型,为仿真隔离开关多次重燃下的VFTO提供了研究思路。     

气体绝缘开关设备的隔离开关分合操作对电子式互感器电磁兼容特性的影响

为深入研究气体绝缘开关设备(GIS)隔离开关分合操作对电子式互感器电磁兼容特性的影响,研究了隔离开关操作过程中电磁干扰信号对电子式互感器影响的大小与各种耦合途径,建立了基于500 kV GIS隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容试验系统。利用开发的试验系统,对500 kV GIS隔离开关操作产生的暂态过程进行实地测量,并对系统中接入的电子式互感器进行输出测试。试验系统获得了VFTO和VFTC的典型波形、隔离开关间隙的击穿电压特性和燃弧规律以及电子式互感器典型故障。结果表明:该试验回路产生的VFTC幅值最大值为826.8 A,上升速率约为6.51 kA/μs;VFTO最大过电压倍数为1.22,上升速率约为17.2 kV/μs;暂态测量结果与理论预期水平较相符,准确地反映了暂态过程的真实情况;电子式互感器IEC标准与现场电磁环境存在显著差异;针对电磁干扰的不同耦合途径提出的抗干扰措施,可有效提高电子式互感器电磁兼容水平。     

GIS开关不同电弧模型对快速暂态过电压的影响

研究气体绝缘组合电器(GIS)中隔离开关的电弧模型,对于确定快速暂态过电压(VFTO)的波形和频谱有重要意义.首先对GIS隔离开关的操作过电压以及开关电弧进行了理论分析,然后在此基础之上,对3种不同类型的电弧模型进行了阐述和分析,并采用ATP-EMTP软件对各个电弧模型下的VFTO进行了仿真与分析,结果表明电弧模型对VFTO的仿真计算影响很大.最后,对将来VFTO仿真中电弧模型的研究提出了有益的建议和展望,为VFTO仿真模型的完善提供了重要的理论依据.     

750kV GIS中隔离开关取消合分闸电阻可行性研究

文中以西安南750 kV GIS电站为工程背景,研究取消750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻的可行性。依据西安南750 kV GIS结构和电气接线选取了7种典型的运行方式,建立了ATP-EMTP仿真计算模型,分别对不同方式下隔离开关进行分合闸操作,研究分析各设备节点的电压幅值。对幅值较高的电压波形进行幅频分析,对过电压及VFTO进行绝缘配合校验。计算结果表明:取消隔离开关分合闸电阻后,不同接线方式下操作隔离开关时,进线套管、与被操作隔离开关相邻的断路器、与之连接在同一母线上且与之相邻的隔离开关上的过电压幅值较高,但均未超过设备的雷电耐受电压。因此可以得出结论:从绝缘配合的角度,750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻可以取消。     

基于隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容检测系统

为深入研究隔离开关分合时产生的暂态强电磁过程对电子式互感器的影响,建立了基于500 k V空气绝缘开关设备(AIS)隔离开关分合操作的电子式互感器电磁兼容检测系统。系统中的高频电流电压组合测量系统采用Rowgowski线圈和电容分压器作为传感器,传感部分和数据采集部分具有良好的电磁屏蔽。对高频电流电压测量系统进行了标定:高频电流测量带宽为1 Hz~10 MHz,高频电压测量带宽为0.1 Hz~30 MHz,满足测量要求。现场实测结果表明:在检测系统上实现了隔离开关分合闸时高频电流、高频电压和电子式互感器输出波形的同时测量,获得了隔离开关分合闸时暂态电流电压典型波形和电子式互感器输出波形。通过波形比对,可实现隔离开关分合操作时电子式互感器受暂态强电磁干扰的影响分析。     

隔离开关不同操作方式产生的快速暂态过电压

超高压GIS内开关操作引起的快速暂态过电压严重威胁了电力系统运行的安全性.笔者针对某550 kVGIS,建立了仿真模型并确定了相关参数,研究了多种运行方式、隔离开关不同操作条件下GIS内部各节点的快速暂态过电压,得到了操作顺序对过电压的影响规律,同时分析了隔离开关并联电阻对快速暂态过电压的抑制作用.结果表明,隔离开关分...     

氧化锌避雷器在500 kV GIS变电站中的防雷作用

沿输电线路侵入变电站的雷电过电压行波是对变电站电气设备构成威胁的主要方式.首先对氧化锌避雷器的防雷原理、特性和建模进行了分析,再以国内某500 kV GIS变电站为对象,具体研究了金属氧化物避雷器的防雷效果,计算了变电站以最严重的方式运行时,避雷器的安装位置对GIS内部断路器、隔离开关、电压互感器、电抗器及出线套管和变压器上的雷电过电压的影响.     

特高压气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压特性的试验研究

气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear,GIS）中隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压（very fast transientovervoltage,VFTO）会影响电气设备的安全运行,随着系统电压等级的提高,该影响会越来越严重,在特高压系统中尤为突出。为掌握特高压GIS的VFTO特性,在特高压GIS设备的VFTO试验回路进行了大规模GIS隔离开关操作试验,并对VFTO测量结果进行了统计分析。研究得到了VFTO全过程波形的波形特征、击穿次数、频率成份和残余电压分布,单次击穿波形的波形特征和振荡系数分布,及预充/不预充直流电压下的VFTO幅值特性,揭示了隔离开关加装阻尼电阻对VFTO的抑制作用。所获得的特高压GIS中的VFTO特性为进一步研究VFTO仿真和绝缘配合等提供了依据。     

气体绝缘变电站内电压互感器高频传输函数模型的建立

为了计算气体绝缘变电站 (GIS)内由开关操作等对二次设备产生的传导干扰 ,必须建立电压互感器、电流互感器的高频模型 (f≥ 10MHz) ,提出了通过拟和TV/TA传输函数的幅度平方函数得到该传输函数的新方法 ,并建立了某GIS电站内 170kV感应式TV从 1MHz到 6 0MHz高频传输函数模型。拟和方法采用了运算速度快、拟和结果准确、稳定的矢量匹配法     

GIS三相同壳母线VFT相电压测量系统

描述了GIS三相同壳母线VFT相电压测量系统的组成,以及三相同壳母线模型和电容传感器的结构。为了测量GIS三相同壳母线的VFT相电压,需要3个电容传感器。3个电容传感器的输出电压,与A、B、C三相VFT电压有线性关系;对线性关系因子矩阵进行了理论分析,并讨论了它的实测和校验方法。最后,给出了三相VFT电压实验测量结果。     

GIS中的电磁暂态现象

GIS以其较高的运行可靠性,易维护,占地面积小等优点在电力系统中得到了广泛的应用。但是,在隔离开关、接地开关和断路器的动作过程中,会出现快速暂态过程。主要表现为:GIS母线套管上的快速暂态过电压和GIS壳体上的暂态地电位升高以及GIS周围空间产生暂态电磁场。主要分析和探讨由快速暂态过程引发的暂态电磁场的产生和传播机理以及它对GIS的电缆出线和与GIS相连的变压器的影响。     

电气工程中GIS快速暂态过电压(VFTO)研究

气体绝缘变电站(GIS)愈来愈多地应用于电力系统中,GIS运行电压等级提高,使隔离开关、接地开关和断路器的操作引起的快速暂态过电压严重,对运行安全的危害很大.对快速暂态过电压产生机理进行分析,建立等值模型并进行数值计算.对GIS内部快速暂态过电压的研究,在电气工程中具有重要意义.     

GIS变电站中互感器的误差试验方法

针对全封闭组合电器(GIS)中电流、电压互感器计量误差测试困难的问题,根据不同GIS的结构特点,提出了不同的现场试验方法,多年的实践经验证明,采用的方法较好地解决了GIS中的互感器误差试验难题。同时介绍了在误差试验时,所需要的电器开关的操作配合。     

有效接地系统中变电所的接地设计探讨

110kV～500kV系统常采用有效接地系统,110kV及220kV系统中变压器中性点直接接地或经低阻抗接地,部分变压器中性点也可不接地;330kV及500kV系统中不允许变压器中性点不接地运行。文章对有效接地和低电阻接地系统中的变电所接地要求加以梳理,并结合工程实例对变电所的接地设计进行了分析探讨,结合国家电网公司"两型一化"变电站设计建设导则,提炼出变电所接地设计的主要考虑思路及解决方案。     

交流特高压晋东南变电站1 100 kV GIS 接地系统设计

在我国特高压交流试验示范工程中,晋东南1 000 kV变电站采用的1 100 kV 气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS）,为世界上首次投入商业运行的特高压交流GIS。该设备的接地系统设计,因其电压高、容量大而具有新的特点,结合施工条件提出了设置辅助地网的概念。通过对GIS的结构布置、接地点数目和可能通过的工频短路电流、雷电冲击电流和特高频电流大小的分析计算,最终确定了辅助地网网格大小。     

GIS三相快速瞬态电压测量中电场耦合系数函数的分析

为了测量ＧＩＳ中三相快速瞬态电压,需要三个电容传感器,而每个传感器同时受三相电压的电场耦合。文中讨论了三相共壳式ＧＩＳ在完全对称布置和不完全对称布置情况下,电场耦合系数函数的基本特性。并且给出了电场耦合系数函数最大值的一种简便确定方法。     

电网换相换流器整体化电磁暂态仿真模型及算法

现有的电磁暂态仿真算法能够准确刻画基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统的运行特性,但计算量较大。为了提高LCC-HVDC输电系统的仿真效率,对现有常用的电网换相换流器电磁暂态仿真模型进行了简化,提出电网换相换流器整体化电磁暂态仿真模型与求解算法。整体化模型包含换流变压器与换流阀,换流变压器采用简化模型,换流阀采用理想开关模型,能够对换流器的电气网络结构进行简化。该算法将换流器电气网络拓扑结构分割为主网络与副网络,首先对主网络求解,然后根据得到的结果对副网络求解,最后更新当前仿真步长各换流阀的电流和电压。在PSModel仿真软件中对整体化电磁暂态仿真模型及算法进行了编程实现,并与PSCAD/EMTDC仿真结果进行对比,验证了其高效性与准确性。     

三相VFT电压测量中电场耦合系数矩阵的确定

在三相快速瞬变过程ＶＦＴ（Ｖｅｒｙ Ｆａｓｔ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ）电压测量中,需要３个电容传感器,而每个传感器同时受Ａ、Ｂ、Ｃ三相电压的电场耦合。该文讨论了三相同壳式封闭式组合电器ＧＩＳ（Ｇａｓ Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）在完全对称布置和不完全对称布置情形下,电场耦合系数矩阵的确定方法。提出了主导电场耦合系数的概念,给出了它的近似解析表达式。