广东电网短路电流超标问题分析和限流措施研究

分析造成广东电网及各局部电网短路电流超标的主要影响因素、分布特性和变化规律,指出500 kv侧短路电流主要取决于500 kV电网结构而220 kV侧短路电流主要与变压器容量和下接220 kV电网结构有关.限制500 kV侧短路电流的主要是采取断线,线路出串等改变电网结构的措施,限制200kV侧短路电流则要区分220 kv侧电磁环网轻、重两种情况,采取不同的措施.基于TPSC的短路电流限制器能够局部解决500 kV短路电流超标问题,且不会对系统暂稳和母线电压产影响,其实际装置研究是进一步研究的重点.     

特高压交流变电站母线短路电流的影响因素分析

从特高压交流变电站高、中压侧母线等值自阻抗的组成要素出发,分析确定了特高压变电站母线短路电流的影响因素,给定了特高压变电站1 000 kV侧交流电网结构、特高压交流变电站主变压器以及500 kV侧交流电网结构对高压侧和中压侧母线短路电流影响的比重关系。分析结果表明,特高压交流变电站高压侧母线的短路电流主要受1 000 kV侧交流电网结构的影响,而中压侧母线短路电流主要受500 kV侧电网结构和特高压站主变压器的影响。研究结论可为特高压交流站近区电网限流措施的优化提供理论支撑。     

基于抑制短路电流的500kV变压器中性点经小电抗接地的电抗选值研究

近些年来,我国电网规模日益扩大,网架结构不断加强。由于成本相对较低,500 kV变电站大都采用自耦变压器,且中性点直接接地运行。然而,在中性点直接接地的运行方式下,部分500 kV变电站220kV侧单相短路电流过高,甚至高于三相短路电流,对电网的安全稳定造成威胁。文章主要研究500kV自耦变压器中性点由直接接地改为串接小电抗器接地后220kV侧单相短路电流水平。构建了双电源模型对电力系统进行等效,阐述了500 kV自耦变压器中性点串接小电抗限制220 kV侧单相短路电流的原理。并研究了不同站点变压器中性点加装小电抗对不同短路位置短路电流的影响能力。研究结果表明,当电抗值选在10～25Ω之间时,限流效果最为明显。     

500kV主变压器中性点加装小电抗器限制短路电流的研究

以东莞电网3个500kV变电站为例,分析500kV变电站220kV侧母线单相短路电流普遍超标的主要原因,提出限制单相短路电流的措施。针对自耦变压器中性点经小电抗器接地方式,阐释小电抗器的电抗值与单相短路电流的关系以及小电抗器对继电保护的影响,从节省投资、简化电路结构的角度推荐采用变压器中性点与小电抗器之间不安装隔离开关的电气主接线方案。东莞电网500kV变电站500kV自耦变压器采用中性点经小电抗器接地方式后,限制220kV侧母线单相短路电流效果明显,增强了变电站短路电流水平对电网建设的适应性。     

500kV变电站主变中性点加装小电抗的应用研究

500 kV、220 kV自耦变压器的应用造成江西电网大部分500 kV变电站和附近变电站220 kV母线的等值零序阻抗小于正序阻抗,导致220 kV母线单相短路电流超过三相短路电流水平.采取解环方式虽然降低短路电流,但在电网发展的一定时期内,解环方式将降低电网供电的灵活性和可靠性.本文提出了500 kV梦山变电站主变中性点装设小电抗的技术要求,为控制220 kV系统短路电流提供了一种切实有效的方法.     

特高压接入京津冀北500 kV电网短路电流问题及限流措施研究

随着主干网架不断加强,尤其是特高压变电站的接入,京津及冀北电网500 kV短路电流日益攀升。针对特高压变电站接入引起的500 kV短路电流超标问题,采用短路点自阻抗模型分析特高压站及周边500 kV站的500 kV短路电流构成要素及超标机理,进而根据影响短路电流的主要因素选取有效的限流措施。最后通过对实际电网的短路电流计算分析进行了论证。     

限制500 kV电网短路电流的网架调整优化算法

通过开断部分线路调整500 kV网架结构以增加超标站点之间的电气距离,是限制500 kV电网短路电流的有效措施.对于开断线路的选择既要考虑短路电流的限制效果,又要尽量保持500 kV网架的完整性,如何从上千种断线组合中,选取一种开断最少线路以最大限度限制超标站点短路电流的断线组合极为困难.文中通过分析开断线路对阻抗矩阵各元素的影响,推导开断线路与超标站点自阻抗变化的灵敏度关系,并以该灵敏度为指标提出了一种限制500 kV短路电流的网架调整优化算法.该算法通过求取超标站点自阻抗灵敏度加权和的最大值,可以快速寻找限制超标点短路电流的最优断线组合,避免了对所有断线组合逐一进行校核的繁琐过程.基于该算法提出的广东电网500 kV调整方案证明了其有效性.     

天津电网220 kV短路电流限制措施研究

合天津电网发展现状,分析短路电流迅速增长的原因和趋势,近年来天津电网通过220 kV电网分区运行、母线分段运行、中性点加装小电抗、采用高阻抗变压器等措施限制短路电流的应用情况,提出随着500 kV输变电工程的投产将220 kV电网分区运行作为限制短路电流的首选措施,研究2010年天津电网限制短路电流的实施方案,为电网规划和运行借鉴.     

天津电网220 kV短路电流限制措施研究

结合天津电网发展现状,分析短路电流迅速增长的原因和趋势,近年来天津电网通过220 kV电网分区运行、母线分段运行、中性点加装小电抗、采用高阻抗变压器等措施限制短路电流的应用情况,提出随着500 kV输变电工程的投产将220 kV电网分区运行作为限制短路电流的首选措施,研究2010年天津电网限制短路电流的实施方案,为电网规划和运行借鉴。     

蒙西电网2006年短路电流限制措施分析

以2006年为计算水平年,根据蒙西电网500 kV和220 kV厂站短路电流的计算结果,分析了短路电流超标限制措施.     

广东电网超高压短路限流器优化配置方案

新型短路限流装置在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。文中研究了新型短路限流装置的优化配置问题,使用自阻抗灵敏度加权和作为衡量限流效果的指标,应用支路追加法修正计算参数以减少优化过程的计算量,通过合理的粒子群优化(PSO)建模、设置相应的适应函数引导粒子群实现全局寻优,形成了一种快速的超高压电网配置限流器的全局优化算法。应用该算法对广东电网2015规划年的3种运行方式进行了计算分析,得出相应的超高压电网短路限流器的优化配置方案。     

模块化多电平换流器直流双极短路特性分析

模块化多电平换流器(MMC)的直流双极短路故障特性分析是MMC故障管理、系统电气设计以及含MMC电网规划的重要研究内容之一。文中对MMC的双极短路故障特性进行了研究。首先,分析了双极短路故障脉宽调制(PWM)闭锁前后的暂态过程,定义了导通重叠角。然后,结合导通重叠角的大小分析了4种稳态短路电流通路及7种不同情况,定性分析了交流侧和直流侧稳态电流的特性,以及电抗分布系数和短路等效电阻对稳态短路电流的影响,并推导了交流侧和直流侧稳态短路电流的实用工程计算方法。最后,采用算例与仿真验证的方式验证了分析方法的有效性。     

3/2接线变电站拉停断路器短路电流限制措施分析

拉停中间断路器短路电流限制措施2010年被运用到华中电网某500kV变电站,效果显著。为了推广运用,文中通过分析总结拉停断路器限制短路电流原理及选取原则,归纳出一套该措施快速抉择方法。该方法结合了短路电流限制效果和系统安全稳定适应性,明确了拉停中间断路器短路电流限制措施运用条件的苛刻性和拉停边断路器短路电流限制措施运用数量上的局限性。简单、高效的抉择方法被运用到华中电网2013年短路电流抑制和运行方式安排工作中,得到了实践验证。     

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路特性

器件的短路能力对整流器及其故障保护具有极其重要的意义。当器件故障运行时,为避免器件损坏,须在最短的时间内将故障予以切除,而此时器件的最大短路运行时间为系统保护装置提供了有力的时间支持。主要研究了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(Si C MOSFET)在短路条件下的运行能力,以Cree公司的1 200 V/19 A Si C MOSFET为模型,设计了硬件电路,测试其不同电压等级下的短路电流;并在直流电压等级为600 V的条件下,测试了不同栅极电压、不同温度工况下的短路电流。研究结果表明器件的短路峰值电流随着栅极电压的升高而增大,而其短路运行时间却大幅降低;温度对短路运行时间的影响则相对不甚明显;同时还给出了器件在不同工况下的最大短路运行时间Tsc(max)。     

华东电网500kV短路电流限制器示范工程选点方案

华东500 kV电网短路电流超标问题甚为严重,超高压电网短路电流限制器利用依据电感电容串联谐振的原理,在系统短路时通过晶闸管迅速旁路电容器.使限制器呈现感性,达到对短路电流的抑制.以2010 .年作为超高压电网短路电流限制器的投产年,从短路电流抑制效果角度进行短路电流限制器示范工程选点方案的研究.     

直流牵引供电系统短路计算模型分析

分析了现阶段地铁直流系统短路计算存在的问题,对地铁直流供电系统短路计算模型进行了分析与改进,建立了一套符合保护整定和校验要求的故障计算模型。分析了地铁直流系统稳态短路计算误差产生的原因,从机组等效和拐点电流两方面给出了减小误差的方法,并给出了优化后的程序计算流程。介绍了直流侧出口和远端短路暂态电流的计算模型,在此基础上提出了一种通过超调量来区分出口、近端、远端短路故障的方法,以及近端短路暂态电流的计算方法。仿真验证表明,上述计算模型和方法在计算误差和完整性方面满足保护整定与校验要求。     

考虑MMC主动限流控制的直流短路电流计算方法

为了保证模块化多电平换流器(MMC)不闭锁退出运行,需要限制直流短路电流的上升速度。MMC的主动限流控制能够通过减少电容放电时间实现短路电流的限制,并且不产生额外成本,是一种新型限流方案。目前的直流短路电流计算方法无法体现MMC主动限流控制带来的故障电路结构和参数变化。文中提出一种考虑MMC主动限流控制的直流短路电流计算方法。通过引入电容放电状态占空比参数来体现主动限流控制对直流短路电流的影响,基于状态空间平均法建立直流短路电流的状态方程,给出直流短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提计算方法的有效性。     

基于电流互感器的长距离GIL短路故障在线定位方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)内部发生短路故障后,如何在线准确、快速地确定故障位置,缩短故障后的检修时间,对电网的安全稳定运行至关重要。本文通过分析汇流排处电流互感器检测到的电流的特征,提出一种基于汇流排电流的长距离GIL短路故障在线定位方法。首先从理论上计算了GIL发生短路故障时,流过各电流互感器电流的特征;然后分析了GIL接入的架空线发生接地故障时,各电流互感器测得的电流分布,在此基础上,利用故障点两侧电流互感器的测量结果,制定出GIL短路故障的在线定位判据。还针对当短路故障位于GIL首/末段时无法精确定位的特殊情况,提出应缩短GIL首/末段两侧电流互感器的安装距离。本文提出的定位方法只与位于故障点两侧最近的两电流互感器测得的电流幅值有关,原理简单,结果准确。最后,以苏通GIL综合管廊工程为例,验证并说明了本文所提出方法及结论的正确性与有效性。     

短路电流对高压断路器及其开断电流选择的影响

论述了高压断路器在开断短路电流时,短路电流对高压断路器的影响,归纳总结了短路开断计算时间及非周期分量百分数的估算方法．并提出如何根据短路电流合理选择高压断路器的额定开断电流。