华东500 kV电网短路电流情况的调查

为了了解系统在短路故障时短路电流的表现,笔者调查了近几年来华东500kV电网故障中的短路电流情况,对收集到的短路电流数据和波形进行了统计分析,所得到的分析结果如系统时间常数、短路电流幅值、故障性质等可供今后规划系统发展、开关设备选型、安全运行和继电保护等专业参考。     

可控移相器对电网短路电流特性影响及限流控制策略

可控移相器在有效改善电网潮流分布、提升线路关键断面输送能力的同时,也会对电网短路电流特性产生一定的影响。根据可控移相器拓扑结构和工作原理,构建其三序分量等效模型;计及可控移相器接入对电网参数的影响,分析含可控移相器系统的短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的变化规律;结合三相桥式整流电路和限流电感,提出可控移相器短路控制策略,增强可控移相器在应对系统短路故障时的安全性。通过广东电网典型场景算例,分别验证了可控移相器接入对电网短路电流特性的影响规律,以及短路电流控制策略的有效性。结果表明：装设可控移相器能够抑制系统短路电流周期分量,但会使得短路电流非周期分量衰减时间常数有所提升;所提短路电流控制策略能够增强可控移相器在应对系统短路故障时的安全性。     

特高压配套750 kV线路重合闸过程的短路电流直流分量对系统稳定性影响分析

针对特高压直流外送型电网直流分量对系统稳定性的影响问题,分析了特高压配套线路短路故障后,在不同重合闸方式下断路器重合于永久故障后,短路电流直流分量对其开断能力的影响.利用电力系统分析综合程序PSASP,计算特高压系统中重合闸过程短路电流直流分量衰减时间常数,校核直流输送功率与火电开机不同方式下系统稳定性及短路电流因子....     

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。     

超导故障限流器抑制短路电流直流分量的仿真分析

短路电流中的周期分量和直流分量对系统短路容量都有贡献,而后者在工程应用中没有引起足够的重视.目前我国宁夏、上海、广州等电网普遍面临短路电流直流分量超标,系统保护装置难以可靠清除故障的状况,严重威胁电力系统的安全可靠性.基于此,本文提出使用超导故障限流器在限制短路电流幅值的同时,抑制短路电流直流分量的方法,缓解断路器的开断负担.目前超导限流器对短路电流直流分量的抑制效果及在高直流分量系统超导限流器的设计方法尚不清楚.因此,搭建了超导故障限流器模型,以330 kV系统为例,研究了不同直流分量时间常数下超导限流器阻值与直流分量的关系,提出了超导故障限流器失超阻值的优化设计方法.结果表明在不同的短路故障条件下,超导限流器对直流分量的抑制效果均非常明显,能有效提高系统的可靠性.     

XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置设计

通过分析XLPE高压电缆线路短路故障电流回路的特点,设计了XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置.当线路发生短路故障时,短路故障电流在线监测装置实时采集故障电流的大小与方向信息,并根据监测数据分析故障电流回路特性,对于电缆-架空线混合线路,判断故障发生在电缆侧还是架空线侧;对于金属护套交叉互联的长电缆线路,判断故障发生在哪个交叉互联区间.该装置大大缩短了电缆线路发生短路故障后的抢修时间,提高了供电可靠性.     

高温超导电缆自动重合闸方案研究

高温超导电缆与传统电力电缆不同,外部短路故障产生的过电流可能导致高温超导电缆由于短时失超而被切除。鉴于高温超导电缆输送容量大,为了提高其供电可靠性和整个电网并列运行的稳定性,有必要增设自动重合闸装置。论证了采用高温超导电缆自动重合闸的重要性,阐述了高温超导电缆自动重合闸的设计原则,提出了一种基于超导电缆温升的自适应式重合闸配置方案,通过仿真计算,验证了所提方案的有效性。     

高温超导电缆自动重合闸方案研究

高温超导电缆与传统电力电缆不同,外部短路故障产生的过电流可能导致高温超导电缆由于短时失超而被切除.鉴于高温超导电缆输送容量大,为了提高其供电可靠性和整个电网并列运行的稳定性,有必要增设自动重合闸装置.论证了采用高温超导电缆自动重合闸的重要性,阐述了高温超导电缆自动重合闸的设计原则,提出了一种基于超导电缆温升的自适应式重合闸配置方案,通过仿真计算,验证了所提方案的有效性.     

断路器型零损耗故障限流装置的研制及试验

装设故障限流装置是解决日益严重的电网短路电流超标问题的有效技术措施之一.基于智能快速断路器技术、短路电流过零点精确相控开断技术研制了一套330 kV开关型零损耗电网故障限流装置.该装置采用模块化设计方法,在正常运行时损耗为零,短路故障发生20 ms内,可将80 kA及以下的短路电流限制在系统断路器安全开断水平.装置成功在330 kV线路上通过了带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证了装置满足安全性、有效性和可靠性的要求.     

风电场短路试验与风电短路特性分析

为验证风电高集中汇集在电网故障时的短路特性和对电网的影响,山东电网开展了接入荣成站110 kV风电场送出线路单相接地短路和风电场35kV馈线三相短路试验。依据短路故障录波数据,分析比较不同类型风电机组的短路电流特性,分别得出了含鼠笼型、双馈型和直驱型风机的风电场在不同短路条件下短路电流的特性规律,对于今后实际电网中风电集中接入下短路电流水平的评估具有重要的指导意义。     

电厂220kV电缆主绝缘故障分析

1故障情况 2007年3月4日,某电厂运行中的101号电缆B相突然发生故障,故障录波图波形记录表明,B相电缆发生单相接地短路故障,故障电流达15000A,持续时间约50ms。     

江西电网变压器短路电流分析研究

分析了目前江西电网110kV及以上电压等级变压器的短路电流,得出220kV变压器110kV侧短路时流经绕组的短路电流相对较大,且对于三相三绕组变压器单相短路电流大于三相短路电流;在此基础上针对江西电网220kv变压器短路损坏均由110kv侧短路故障引起的特点,计算了2006及2009年系统最大运行方式下,220kV变压器110kV侧短路时流经变压器绕组的电流,论证了电磁环网解环对降低220kV变压器中压侧短路电流作用不明显。     

TPY型电流互感器在500kV变电所中应用

问题的提出a．500kV电力系统特点。500kV超高压输电线路输送功率大，当发生故障时，为保证系统的稳定，必须快速切除故障。故一次系统时间常数万大，在系统短路故障后人中非周期分量衰减速度变缓，过渡过程拖长。500kV线路主保护动作时间一般在20～30ms以内，在故障暂态过程未结束前主保护已动作跳闸。b．对复杂保护的要求。500kV电力系统的复杂保护不仅反映入的大小，还要反映其相位及波形，甚至反映其电流变化率。C．对CT的要求。500kV的CT必须具有良好的暂态响应特性，即在暂态过程消失前仍能真实反映一次人值，而不因CT的暂态误差…     

1000kV交流断路器开断电流的直流分量时间常数和零偏现象

为了确定特高压断路器短路开断电流的试验直流分量时间常数,依托本期和远期1000kV晋东南-南阳-荆门示范工程,采用EMTP程序模拟计算方法,研究了影响示范工程断路器直流分量衰减时间常数和零偏现象的因素;提出了将模拟计算的直流时间常数折算至断路器试验值的计算公式;统计分析出远期示范工程三相短路直流分量时间常数折算后最长为112ms,因此建议我国特高压断路器直流分量衰减时间常数可选120ms,并得到示范工程采用。特高压断路器开断时间内电流产生零偏现象有接地短路故障、合空线、并网前单相接地和合空变4种工况,这4种工况都不会损坏断路器,可不采取装分闸电阻的应对措施。     

特高压系统中的短路电流直流分量与零点漂移

结合1000 kV特高压试验示范工程及规划的中国特高压电网,研究了交流1100 kV断路器瞬态问题中的短路电流直流分量衰减时间常数及交流电流过零点的漂移现象,在此基础上提出了我国交流1100 kV特高压断路器的工作条件建议,如特髙压断路器试验的短路电流直流分量衰减的时间常数等。     

海外变电站滤波电抗器故障分析

介绍了某海外500kV变电站发生的一起33kV滤波电抗器故障,通过分析得出该电抗器故障原因为结构设计不合理,不能满足系统耐受短路电流要求。针对此次故障提出了解决方案,对滤波电抗器的耐受短路电流能力设计有一定参考价值。     

基于改进桥路型的高温超导限流器的研制及现场试验研究

笔者提出了改进型桥路模型,该模型可限制瞬态短路电流和稳态短路电流。文中对电阻型、桥式和改进桥式超导限流器进行了仿真,提出了高温超导限流器的技术方案和技术参数,在此基础上研制了10 kV高压系统的高温超导限流器。限流器于2005年8月14日在湖南省娄底电业局高溪110 kV变电站进行了短路试验,并挂网运行。短路试验中,成功将3 500 A(有效值)限制到635 A(有效值),且短路瞬间波形无突变。从6个月的运行经验来看,超导限流器各种运行指标良好,为超导限流器的规模应用奠定了基础。     

超高压暂态电流互感器

超高压电网中一般都装设快速继电保护装置,其动作时间一般在50ms 以下,仅为一次系统时间常数的一半以下,从而当系统发生短路故障、且在短路故障尚未切除的时间内,短路电流会有很大的直流分量。这样,采用只反应稳态短路电流的普通电流互感器,将产生很大的误差而不敷使用。因此,超高压系统需要暂态误差特性良好的电流互感器,这种保护用     

750 kV母线短路电流研究及其抑制方法新探索

常规的750/330 kV短路电流控制措施包括热备用机组、热备用线路、电磁环网解环等,但是随着青海电网近年负荷及清洁能源的快速增长,电网结构连接日益紧密,现有750 kV母线开关遮断能力及常规抑制措施渐渐无法满足运行需求,开展抑制短路电流新技术的研究已迫在眉睫。研究750 kV母线短路电流理论计算方法,针对其分支短路电流提出适应实际运行的短路电流抑制方法和最大出线回数指导建议;提出基于快速开关的方法抑制短路电流,将短路电流贡献最大的分支线路边开关更换为快速开关,故障后20 ms内断开边开关以实现快速出串运行,可保证故障前全接线运行,无需牺牲系统可靠性来控制系统短路电流,为快速开关在750 kV电压等级电网的工程应用奠定基础。     

低压直流微网短路故障特性分析及检测∗

针对直流微网系统要求可靠性高、线路阻抗小、短路故障检测速度快,构建基于太阳能、储能单元和负载 的环形直流微网结构,通过分析短路故障的特性,提出基于短路电流变化率的故障检测方法.在MATLAB/Simulink 中搭建母线电压为４００V的直流微网模型进行仿真,仿真结果表明所提方法可以在２ms内实现对母线和单元短路故 障的检测,确保整个系统可靠工作.