特高压输电线路并联电抗器最佳补偿度的计算研究

探讨了特高压输电线路空载时的电容效应,并研究了并联电抗器对空载输电线路工频电压升高的抑制机理及其特性。利用仿真软件ATP-EMTP,找出了并联电抗器抑制空载长线路工频过电压的最佳补偿度。研究结果表明,特高压输电线路空载或轻载时会出现工频电压升高;采用并联电抗器的补偿措施可以有效的抑制工频过电压;并联电抗器的最佳补偿度应控制在75%~90%。     

特高压线路高抗补偿方案研究

高抗作为特高压线路的重要无功设备,其配置直接决定了特高压系统的安全稳定运行.为此,研究了各种高抗补偿方式的适用范围.研究表明,单端补偿方式的适用于补偿前仅有一端接地甩负荷之后工频过电压超标的线路,以及工频过电压未超标、但潜供电流超标的换位线路;而两端补偿方式的优势在于可限制线路两端甩负荷工频过电压;长度超过550 km的线路,宜采用分段补偿方式.提出了确定高抗补偿方案的系统方法,该方法在考虑工频过电压限制的前提下,兼顾工频过电压限制、潜供电流限制、空载线路电压控制、避免产生谐振过电压、电抗标准容量以及利于线路输送大功率时无功平衡等方面对高抗补偿度的要求,并通过实例对该方法进行了说明.     

1000 kV长距离交流输电线路工频过电压仿真研究

我国能源资源和生产力发展呈逆向分布,西部能源基地与东部负荷中心距离在1 000～3 000 km左右,使得建立长距离、大容量的特高压输电系统成为必然.短距离特高压输电线路的过电压问题已有研究,而当传输距离进一步增加时,工频过电压情况更为严重,抑制方法更为复杂.结合超高压输电线路工频过电压抑制方法,针对特高压线路的具体实例,对远距离特高压输电线路的工频过电压进行了较全面的仿真研究,研究了带有串联电容补偿和并联电抗补偿的特高压输电线路的特性,为特高压远距离输电工程的建设提供了理论依据.     

特高压线路高抗补偿方案研究

高抗作为特高压线路的重要无功设备,其配置直接决定了特高压系统的安全稳定运行。为此,研究了各种高抗补偿方式的适用范围。研究表明,单端补偿方式的适用于补偿前仅有一端接地甩负荷之后工频过电压超标的线路,以及工频过电压未超标、但潜供电流超标的换位线路;而两端补偿方式的优势在于可限制线路两端甩负荷工频过电压;长度超过550 km的线路,宜采用分段补偿方式。提出了确定高抗补偿方案的系统方法,该方法在考虑工频过电压限制的前提下,兼顾工频过电压限制、潜供电流限制、空载线路电压控制、避免产生谐振过电压、电抗标准容量以及利于线路输送大功率时无功平衡等方面对高抗补偿度的要求,并通过实例对该方法进行了说明。     

1000kV长距离交流输电线路工频过电压仿真研究

我国能源资源和生产力发展呈逆向分布,西部能源基地与东部负荷中心距离在1000～3000km左右,使得建立长距离、大容量的特高压输电系统成为必然。短距离特高压输电线路的过电压问题已有研究,而当传输距离进一步增加时,工频过电压情况更为严重,抑制方法更为复杂。结合超高压输电线路工频过电压抑制方法,针对特高压线路的具体实例,对远距离特高压输电线路的工频过电压进行了较全面的仿真研究,研究了带有串联电容补偿和并联电抗补偿的特高压输电线路的特性,为特高压远距离输电工程的建设提供了理论依据。     

特高压输电线路的工频过电压研究

特高压输电线路中的过电压水平直接影响着设备的安全运行,本文以特高压试验工程为背景,结合国内外对特高压工频过电压的研究,利用电磁暂态计算程序ATP．EMTP分别仿真计算了特高压空载线路电容效应引起的工频过电压、单相接地故障过电压。分析了高压并联电抗器装设不同位置时对工频过电压的影响以及在高压并联电抗器补偿的基础上线路两端...     

特高压交流线路工频过电压研究

特高压线路由于输电距离长、输送容量大、充电功率大,其工频过电压比超高压系统更为严重,但具体计算条件有些仍不够明确。在计算分析单、双回特高压线路工频过电压的基础上,从不同角度对各种工频过电压进行了对比研究,确定了单、双回特高压线路过电压研究中应重点考虑的工频过电压种类,并从原理上给出了解释。研究表明,单回线路应重点考虑单相接地甩负荷过电压,同塔双回线路应重点考虑单回运行方式下单相接地甩负荷过电压和双回无故障甩负荷过电压。     

特高压混合无功补偿空载线路合闸过电压幅频特性

混合无功补偿有望在特高压输电线路获得应用,其与电网交互影响亟待研究。在介绍混合无功补偿关键元件及结构组成的基础上,考虑两种电源电压相位角极端情况,仿真分析了安装混合无功补偿前后特高压空载线路合闸过电压幅频特性。基于等值集中参数电路和拉普拉斯变换方法,推导计算了可控高抗不同补偿度下空载线路合闸过电压各分量振荡频率与对应幅值以及瞬时最大值的变化情况,从理论上总结了可控高抗补偿度分级变化对合闸过电压的影响规律。基于上述理论方法,考虑可控高抗补偿度分级变化情况,研究了串补不同布置方式下空载线路合闸过电压工频分量和瞬时最大值的变化曲线。从空载线路合闸过电压幅频特性角度得到的研究结果,将为特高压混合无功补偿的参数优化和布置方式的选择提供分析基础和理论依据。     

750kV输电线路过电压及可控并联电抗器的应用研究

分析了750kV输电线路上安装并联电抗器对过电压的抑制作用,以及并联电抗器对线路传输能力的影响。研究表明并联电抗器的补偿容量应根据系统传输功率的大小动态变化,并能保证在故障条件下满足限制暂态过电压的目的。为解决线路传输能力与抑制过电压方面的矛盾,分析了可控并联电抗器的工作原理,并提出了其在超、特高压系统中应用的关键问题。研究表明可控并联电抗器在750kV以及特高压系统中的应用具有广阔的应用前景和必要性。     

500kV并联电抗器开断的过电压及限制措施

分析了500kV并联电抗器(以下简称高抗)开断的过电压的产生及影响,从断路器的并联电阻、避雷器及高抗的投切方式等几个方面探讨了过电压的限制措施及效果,并用试验进行验证.理论分析和试验表明,切除高抗会产生高达7倍的过电压.氧化锌避雷器是限制高抗开断的过电压的有效、经济措施,能将高抗开断的过电压限制在3倍以下;若再带上线路,在远方站间接切除高抗,其过电压可限制在2倍以下.采用这种方式,可安全、顺利地切除高抗.     

磁控电抗器对特高压输电线路工频过电压的抑制作用

基于对磁控电抗器抑制长距离输电线路工频过电压的理论分析,仿真分析了不同装设方式下磁控电抗器抑制工频电压的效果。仿真结果表明：并联磁控电抗器及其装设方式对线路工频电压升高有一定的抑制作用;在长线空载电容效应、不对称接地和突然甩负荷这3 种工况下,磁控电抗器对工频过电压都有显著的抑制作用,但装设在线路末端时抑制工频过电压的效果比装设在首段或装设在两端的效果好。     

特高压输电线路并联电抗器补偿方案

在特高压线路中,并联电抗器起限制工频过电压、抑制潜供电流、避免谐振过电压以及无功平衡等作用。首先研究了并联电抗器限制工频过电压的特性,分析计算表明并联电抗器仅可以有效抑制所在端的甩负荷工频过电压,为保障线路沿线电压均分布在允许范围,当线路长度超过550 km时宜采用分段补偿;然后分析了潜供电流和非全相谐振的原理以及它们与补偿度的关系;最后给出了并联电抗器配置的原则和计算方法。     

长距离特高压交流输电线路单相接地故障过电压研究

分析单相接地故障过电压的影响因素,得出使单相接地过电压最大的条件,基于此在不同的线路高抗补偿度以及沿线避雷器的布置方式下,探讨了不同线路分段方式下单相接地故障过电压不超过限制水平时线路能够达到的最大长度,并对避雷器和高抗限制过电压的效果进行了对比。研究结果表明,避雷器限制长线路单相接地故障过电压的效果不及高抗;对于分3段的线路,整条线路总长度最大不超过1 300 km时,单相接地故障过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度可达500 km;对于分4段和5段的线路,总长度分别不超过1 400 km、1 600 km时,过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度均为400 km。     

500kV并联电抗器开断的过电压及限制措施

分析了500kV并联电抗器(以下简称高抗)开断的过电压的产生及影响,从断路器的并联电阻、避雷器及高抗的投切方式等几个方面探讨了过电压的限制措施及效果,并用试验进行验证。理论分析和试验表明,切除高抗会产生高达7倍的过电压。氧化锌避雷器是限制高抗开断的过电压的有效、经济措施,能将高抗开断的过电压限制在3倍以下;若再带上线路,在远方站间接切除高抗,其过电压可限制在2倍以下。采用这种方式,可安全、顺利地切除高抗。     

并联电抗器在超(特)高压电网中应用及发展

研究了超（特）高压输电线路在长线电容效应、不对称接地和突然甩负荷等各种工况下工频过电压的产生．提出了采用并联电抗器进行无功补偿限制工频电压升高的措施。分析了并联电抗器在超（特）高压输电线路单端供电与双端电源供电情况下抑制过电压的作用。分析比较了裂心式、磁饱和式及变压器式3种超（特）高压可控并联电抗器的基本工作原理、主要功能和特性．指出裂心式可控电抗器具有非线性伏安特性,兼具大幅度限制操作过电压功能：磁饱和式电抗器的伏安特性与普通电抗器相近,结构简单、控制方便,具有优良的技术经济综合指标：变压器式可控电抗器与磁饱和式可控电抗器相比。谐波电流更小、响应速度更快、功率损耗更小。同时指出了特高压并联电抗器与超高压并联电抗器相比的特殊性。     

中、日对特高压交流系统内部过电压限制研究的比较

内部过电压是特高压研究中最为重要的研究课题之一.由于国情不同,日本和我国在特高压线路的设计和内部过电压的限制方案上具有明显差别,值得比较和借鉴.比较了日本和我国在限制内部过电压方法上的差异,研究了在无功补偿、工频过电压、潜供电流和操作过电压等方面的不同限制情况,结果表明不同的限制方案都能达到理想的限制效果.     

1000 kV同塔双回线路高抗中性点小电抗侧中性点避雷器参数的选择

首个交流1000kV同塔双回线路皖电东送输电工程中,对线路高抗中性点小电抗侧的中性点氧化锌避雷器参数选择有两种方案:方案1选择额定电压192kV的单柱避雷器,方案2选择额定电压204kV,4柱并联的特高压形式避雷器。两种方案的分歧点在于高抗中性点避雷器上的拍频过电压应归类于代表性缓波前过电压还是工频暂时过电压。虽然偏保守,工程最终选择方案2,但是后续1000kV同塔双回线路工程研究中两种方案的争议一直存在。为了澄清争议和为特高压同塔双回线路高抗中性点避雷器参数选择提供技术依据,该文提出了中性点金属氧化物避雷器(MOA)参数选择原则,优化了方案1的参数。并在分析国标有关代表性工频和缓波前操作过电压定义以及避雷器耐受代表性过电压试验标准的基础上,结合对皖电东送输电工程拍频过电压的ATP程序仿真计算结果,提出了拍频过电压归类于代表性缓波前过电压的依据和中性点避雷器耐受拍频过电压的判据。建议交流1000kV同塔双回线路高抗中性点氧化锌避雷器可采用优化了的方案1参数,这有利于降低中性点避雷器价格和中性点设备绝缘水平,并节省工程投资。     

特高压输电系统过电压、潜供电流和无功补偿

介绍了国内外特高压输电系统过电压、潜供电流及无功补偿的研究结果,认为我国特高压输电线路可不采用高速接地开关;近期可采用固定式高抗,不用可控高抗;尽量缩短暂态过电压持续时间;特高压系统中突显的特殊操作过电压,即接地过电压和切除短路故障分闸过电压;绕击是造成特高压线路跳闸的主要原因,尤其在山区应适当减小地线保护角。特高压变电所应适当增加MOA数量,以减小雷电侵入波过电压。     

500kW并联电抗器开断的过电压及限制措施

分析了５００ＫＶ并联电抗器开断的过电压的产生及影响,从断路器的并联电阻、避雷器及高抗的投切方式等几个方面探讨了过电压主的限制措施及效果,并用试验进行试验。理论分析和试验表明,切除高抗会产生高达７倍的过电压。氧化锌避雷器是限制高抗开断的过电有效、经济措施,能将高抗开断的过电压限制在３倍以下;若再带上线路,在远方站间接切除高抗,其过电压可限制在２倍以下。采用这种方式,可安全、顺利地切除高抗。     

特高压工程高抗中性点绝缘水平及小电抗选择

为限制1000kV输电线路在各种运行方式下的潜供电流和恢复电压,必须正确地选择中性点小电抗的参数和高压并联电抗器中性点的绝缘水平。中性点小电抗的参数应根据全容量补偿的条件确定,根据实测的线路参数和线路高抗参数计算了小电抗的参数,建议调整4台小电抗的抽头,以便取得限制潜供电流和恢复电压的最佳效果。并联电杭器中性点和中性点小电杭的绝缘水平主要决定于出现在小电抗上的最大工频电压,补偿度愈大,电抗器端部对地的零序电压愈小,则并联电抗器中性点和小电抗相应的绝缘水平愈低。通过工频过电压分析和特高压试验示范工程系统调试期间实测数据的分析,根据2次单相人工接地试验和单开关空载运行单相偷跳的试验结果校核了高抗中性点及小电抗绝缘水平,可供后续特高压交流工程参考。