三端柔性直流输电系统雷电侵入波过电压

雷电侵入波过电压是确定直流输电系统换流站设备绝缘水平的重要依据,利用PSCAD/EMTDC软件建立了±160 kV南澳三端柔性直流输电系统直流侧雷电侵入波仿真计算模型,利用电气几何模型法计算直流线路的最大绕击电流,采用相交法作为空气间隙闪络判据,计算直流线路遭受雷电绕击和反击后换流站内极母线设备以及连接电缆承受的电压应力,并校核各设备的雷电冲击绝缘水平,计算结果表明各设备的绝缘裕度满足要求.     

±800kV浙西换流站直流场雷电侵入波过电压研究

雷电侵入直流换流站对系统的安全运行有重要影响。对溪洛渡—浙西±800 kV直流输电工程的浙西换流站直流侧的雷电侵入波进行了详细仿真计算分析,结果表明:计算设备最大对地电压时,选择直流负极设备进行,计算设备两端最大电压时,选择直流正极设备进行;特高压直流换流站进行绕击侵入波计算时宜取20 kA的负极性雷电流作为雷电流幅值;直流极母线雷电过电压计算采用单极大地回路运行方式,换流站直流场各设备过电压均未超过规定值;直流中性母线雷电过电压选择金属回线运行方式,直流场各设备对地电压、平波电抗器两端以及隔离开关断口电压都没有超过安全运行电压,不会对换流站直流场的运行造成危害。     

高压直流换流站的雷电过电压保护

本文综合几年来电科院对高压直流换流站防雷保护的研究成果和国外高压直流输电工程的运行经验,对高压直流换流站中各主要设备上的雷电过电压及保护方式进行了全面分析,并推荐出典型的保护方案。     

±800kV换流站的雷电侵入波过电压仿真分析

特高压直流换流站的绝缘配合对系统的安全运行和经济成本至关重要。为此,针对糯扎渡送电广东±800 kV特高压直流输电工程,采用PSCAD/EMTDC软件仿真分析受端换流站雷电侵入波过电压分布及其对设备雷电冲击绝缘水平的影响。建立了换流站各设备的雷电冲击暂态模型和交、直流侧进线段线路的频率相关模型,并选取合适的换流站运行方式进行仿真分析。采用先导发展法作为绝缘子串的闪络判据计算出交、直流侧输电线路进线段内反击和绕击耐雷水平,并由电气几何模型计算最大绕击电流。根据线路耐雷水平计算交、直流侧进线段内反击和绕击时雷电侵入波在换流站内设备上形成的最大过电压,校核设备雷电冲击绝缘水平,提出了改进措施。     

220kV开关站雷电侵入波过电压计算

为经济合理地选择ＤＴＸ水电站（初设阶段）２２０ｋＶ开关站雷电侵入波保护方案，满足绝缘配合要求，结合其电气接线、设备型式和布置，对适应各种运行接线方式下的避雷器配置，应用电子计算机进行了多方案计算。并通过对作用在主变压器和其它高压电器设备上的过电压计算值的分析，最终确定了避雷器的配置。     

柔性直流换流站宽频模型及雷电过电压计算

柔性直流输电作为一种新型的直流输电技术正日趋受到重视。作为实际工程中的重要环节,柔性直流输电换流站的过电压计算问题亟待解决。文中在点对点阻抗模型(nodeto-node impedance function,NIF)的基础上提出了新的模型参数测量方法,对一套柔性直流输电仿真系统建立了用于雷电过电压计算的宽频模型。实际的雷电冲击测试以及计算结果表明提出的模型能够准确地反映换流站承受雷电过电压时内部设备的过电压水平。     

海南联网工程500kV交流海底电缆雷电侵入波过电压研究

海底电缆雷电侵入波过电压问题对于南方主网与海南电网联网工程的设计、运行和管理具有重要影响。基于EMTP/ATP软件,对海南联网工程进线段架空线遭受雷电绕击及反击时海底电缆的过电压水平进行了计算分析,得到了该工程500 kV海底电缆的雷电耐受电压值,提出了提高电缆安全裕度的措施和建议。研究成果可为海底电缆雷电冲击水平的确定及电缆设计、运行提供参考。     

天广直流输电工程北郊换流站交流500kV雷电过电压的研究

采用电磁暂态计算程度ＥＭＴＰ对广州北郊换流站交流５００ｋＶ设备的雷电过电压进行计算，并采用确定雷电冲击耐压的惯用法和基于概率论及数理统计原理的统计法来综合评价换流站５００ｋＶ交流设备的过电压水平及主要设备耐雷水平，对各种运行方式下的设备绝缘水平及故障率进行评价及分析，根据计算研究结果，提出建议。     

同塔双回直流换流站雷电侵入波特性

以单回直流系统的换流站为基础,搭建一个同塔双回直流换流站系统,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,仿真计算同塔双回直流系统换流站直流侧的雷电侵入波过电压,以研究换流站的雷电侵入波特性和分析同塔双回和单回直流系统雷电侵入波特性的差别。结果表明,同塔双回直流系统换流站雷电侵入波过电压幅值与雷击形式、雷击点、系统运行方式以及工作电压极性均有关系,而且在直流侧的这个过电压幅值比起单回直流系统的要小。     

灵宝换流站直流暂态过电压研究

详细计算和分析了灵宝背靠背换流站直流侧产生的暂态过电压以及阀避雷器的负载 ;在直流暂态过电压下 ,阀避雷器所承受的最大电流 330kV侧为 4 16kA、2 2 0kV侧为 4 19kA ,最大能量 330kV侧为 32 0 1kJ、2 2 0kV侧为 2 94 1kJ,并给出了阀避雷器的最大电流和能量以及配合电流。     

水力发电厂GIS升压站雷电侵入波阻碍电抗器研究

水力发电厂GIS升压站因场地限制,多采用长管道方式与户外场相连,在断路器开断时遭受雷击容易发生GIS内部件击穿事故。以某水力发电厂发生的雷电侵入波故障为分析对象,首先,采用电磁暂态分析软件ATPEMTP建立升压站雷击分析模型,对断路器开断状态下的雷电侵入波过电压进行了量化计算,指出雷电侵入波故障原因;然后,对户外场加装避雷器和出线杆塔安装线路避雷器两种侵入波防治手段进行了有效性分析,指出常规防雷手段无法解决该水电站雷电侵入波防治问题;最后,提出了一种雷电侵入波阻碍电抗器设计思路,建立了该电抗器的分布参数模型,通过仿真计算验证了该防雷措施的有效性。所提供的防雷思路对雷电多发地区水电站GIS升压站防雷具有重要参考价值。     

柔性直流换流站阀厅设备温度监测

换流阀是直流输电系统的核心设备,阀厅设备温度监测对于保证换流阀的安全正常运行具有重要意义。以±200 kV舟山多端柔性直流输电工程为背景,阐述换流站阀厅的结构及阀厅设备特点,提出3种阀厅设备测温方案（红外测温、光纤测温、无线测温）,通过技术安全比较,得出红外测温方案不影响阀体结构,且能满足监测要求,该文推荐柔性直流阀厅设备测温采用红外测温方式。     

灵宝背靠背换流站过电压与绝缘配合研究

综合考虑了灵宝背靠背换流站交直流侧各种暂态过电压情况,提出了交流母线避雷器和阀避雷器的保护 水平,规定了主要设备(除交流滤波器设备外)的绝缘耐受水平,结果可用于设备选型及工程设计。     

油田配电网雷电侵入波的仿真计算与分析

为了解油田35kV配电网受雷电过电压的影响程度,利用ATP电磁暂态仿真计算程序,对南阳油田江河变电站在不同情况下的雷电侵入波进行了仿真计算。由仿真分析的结果可知系统受雷击时主设备上过电压受多方面因素影响,类如系统的运行方式、杆塔的接地电阻等。研究的结果为减小雷电过电压的危害,提高配电系统的可靠性提供参考。     

MMC柔性直流换流站无功级联控制策略

模块化多电平换流器(MMC)可独立解耦调节有功、无功功率,使得柔性直流换流站具有在交流系统电压跌落工况下提供无功支撑的潜能。提出了MMC柔性直流换流站无功级联的控制策略,即将定交流电压控制和定无功控制级联,其中定交流电压控制包括桥臂电流辅助控制环节,并在故障清除后瞬间进行积分环节清零重置控制。以中国张北±500 kV四端柔性直流电网工程为例进行了仿真验证,结果表明相对于传统的定无功或定交流电压控制方式,柔性直流换流站无功级联控制方式可以兼顾电网稳态无功调节和暂态无功支撑等需求,快速平稳地输出无功功率,能在保证MMC设备安全的前提下提供暂态无功支撑,并缓解故障清除瞬间可能发生的暂态交流过电压。     

换流站中500kV站用变铁磁谐振过电压的研究

以某500 kV换流站发生的铁磁谐振现象为例,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对换流站的铁磁谐振机制、影响因素及各种消谐措施进行了研究。结果表明:站用变、CVT主电容、断路器断口电容共同构成了谐振回路,断路器的断开操作激发了谐振的发生。断路器在不同时刻断开引起的谐振过电压振荡持续的时间和过电压峰值均有较大的差异;断路器的备用状态对铁磁谐振发生的概率影响较大,当处于热备用状态时,概率约为60%～65%,处于冷备用状态时,概率约为5%～10%;增大励磁特性的拐点以及站用变容量有助于抑制铁磁谐振的发生,但中性点增加电阻对抑制铁磁谐振不起作用,同时铁磁谐振将引起高次的谐波,该谐波与励磁特性的拐点有关。可采用短时投入阻性负荷和降低断路器断口均压电容的办法来抑制换流站铁磁谐振的发生。     

基于改进欧拉公式的变电站雷电过电压计算

为准确计算变电站雷电侵入波过电压,提出了基于改进欧拉公式的数值求解法。通过分别采用基于改进欧拉公式的数值求解法和基于贝杰龙法的EMTP仿真法对变电站的雷电过电压进行计算、对比,结果表明二者计算结果很接近,验证了基于改进欧拉公式的数值求解法是可行的。而与基于贝杰龙法的EMTP仿真法相比,基于改进欧拉公式的数值求解法的建模和计算过程更精确,更能准确模拟变电站遭受雷击后设备上过电压发展的实际过程。     

柔性直流电网直流线路故障的过电压机理分析

针对对称单极结构的MMC型柔性直流输电系统,首先深入分析了直流侧单、双极短路的故障电流演变规律,进而揭示了非故障极充电和波过程分别是导致单极接地故障和双极短路故障过电压的主要原因。然后,以一个三端柔性直流电网为例进行仿真验证,并重点分析了不同因素对过电压的影响。研究结果表明,故障电阻对过电压峰值影响较大,而换流站闭锁、接地方式、线路保护等因素的影响较小。最后,对单极、双极故障过电压进行了总结和对比分析。