快速暂态过电压对断路器中并联电容的影响

某550kVGIS中由于隔离开关操作故障,引起了断路器并联电容器爆炸。为找出该事故的原因,利用Fortran语言和MATLAB软件详细计算该电站GIS内部的快速暂态过电压(VFTO),分析了VFTO对断路器中并联电容的危害,并讨论了断路器中合闸电阻对VFTO的影响。结果表明,VFTO在双断口断路器的两个并联电容上的幅值有差异,并且在隔离开关操作过程中,并联电容上受到了热击穿的威胁,这也是造成此次事故的主要原因。同时研究结果还表明断路器中的合闸电阻可以抑制VFTO的幅值,缩小VFTO的频率范围。     

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.     

避雷器对GIS中快速暂态过电压的影响

本文采用EMTP软件对GIS中隔离开关操作时产生的快速暂态过电压(VFTO)进行仿真,研究避雷器对VFTO的抑制作用.对国内某550kV GIS水电站隔离开关4种操作方式下产生的VFTO进行计算和分析,优化选取避雷器在GIS内部母线上的安放位置.计算结果表明了,正常工作情况下,对于GIS内部由于隔离开关操作引起的VFT...     

考虑弧道电感特性的电弧电阻模型下VFTO的研究

影响快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)因素很多,其中气体变电站(GIS)设备模型的选择对VFTO计算结果精确度的影响不可忽略。笔者采用考虑弧道电感特性的电弧电阻模型,结合国外某1 000 k V GIS变电站,详细计算了GIS内部的VFTO,分析了GIS内部关键设备处VFTO的极值。结果表明,用考虑弧道电感特性的电弧电阻模型模拟隔离开关的电弧的物理过程,进而对VFTO研究是适用的。最后还研究了入口电容、静态电感、GIS支路长度对VFTO的影响。     

避雷器模型对快速暂态过电压仿真的影响

GIS中,在隔离开关操作时产生的快速暂态过电压（VFT0）下利用EMTP软件对避雷器的模型进行分析,研究各种避雷器模型的优缺点.以国内某550 kV GIS变电站为例,列举了2种操作方式,并对其产生的VFTO进行计算和分析,讨论了在不同避雷器模型下,对其VFTO仿真结果的影响.计算结果表明：正常工作情况下,GIS内部由于隔离开关操作会引起VFTO,不同模型下VFTO计算结果不同;对地电容和非线性电阻模型下,由于模型过于简单,结果误差较大;考虑极化效应和IEEE的模型计算结果较为准确,但仍存在问题,有待进一步研究.     

VFTO仿真中隔离开关电弧模型研究*

对目前常用的电弧模型(包括理想开关模型、定值电阻模型、时变电阻模型、黑盒模型及火花电阻模型)进行了总结,阐述了各模型原理及数学模型,同时分析了各模型的优缺点。基于IEC典型隔离开关操作回路,对上述电弧模型进行了ATP-EMTP仿真分析,得出不同电弧模型对负载侧电压峰值、电流峰值、VFTO陡度及VFTO持续时长的影响规律。计算结果表明,若仅考虑VFTO峰值与陡度,则指数模型能以简单的模型计算出较为一致的结果;若考虑电弧多次重击穿,则分段电弧模型更符合电弧的发展机理。     

真空断路器电弧重燃过电压引起集合式并联电容器故障的试验分析

前言由于集合式并联电容器具有单台容量大、安装占地面积小、安全可靠性高、运行维护简单、防震性能好等特点,受到了用户的青睐,已成为城网改造中无功补偿设备的首选产品,但在运行实践中,也发生过由于真空断路器质量不良,进行操作时触头间电弧重燃,产生过电压,导致电容器的运行故障,本文从现场试验出发,分析了廊坊市康仙变电站真空断路器电弧重燃过电压引起电容器故障的原因,提出了措施和对策,供有关部门实践中参考。2电气主接线郎坊供电局康仙变电站10kV电容器组总容量为3000Okvar。分为4组,每组为7500kvar,电容器为单相2500…     

GIS中隔离开关电弧模型对快速暂态过电压的影响

在快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)的仿真计算中,对隔离开关高频电弧的准确建模,是影响VFTO计算精度的关键因素。在分段电弧模型基础上,提出一种动态电弧模型。该模型在预击穿阶段考虑击穿延时对VFTO的影响,采用双曲线形式时变电阻;在熄弧阶段建立完整Mayr-Schwarz模型描述电弧的动态物理过程。并结合某1100kV GIS电站,详细计算动态电弧模型下的VFTO特性。结果表明,该模型对提高VFTO仿真计算结果准确性有着重要意义。     

磁环抑制GIS中特快速暂态过电压的模拟试验和仿真

封闭式组合电器（GIS）中隔离开关操作空载短母线时产生的特快速暂态过电压（VFTO）有可能在GIS及其相连设备引起故障，已有的VFTO抑制方法存在种种不足，文中提出采用磁环抑制GIS中的VFTO。模拟试验证明磁环可以有效抑制VFTO。考虑磁环的饱和、滞回、损耗特性，应用Jiles—Atherton模型对磁环仿真，模拟试验电路的仿真结果和试验结果基本符合，验证了模型的正确性。对磁环磁化过程的分析表明，磁环在动态磁化过程中储存和消耗了行波能量，从而降低了VFTO的幅值、加速了VFTO的哀减、降低了VFTO的陡度。应用这一模型计算了大亚湾电站GIS系统中加入磁环前后的VFTO，结果表明磁环对VFTO有明显抑制作用。     

特高压GIS变电站中快速暂态过电压仿真及其特性分析

在计算快速暂态过电压(VFTO)时,建立准确的全封闭气体绝缘变电站(GIS)暂态电路模型是影响VF-TO的关键。为此,将GIS内部暂态模型和GIS外壳传输特性模型相结合,建立了VFTO整体仿真模型。在GIS内部元件建模时,根据电弧的动态物理过程,建立隔离开关分段式动态电弧模型;结合交变电场下电介质极化原理,建立金属氧化物避雷器(MOA)暂态电路模型;并从GIS本体结构出发,通过三维电场分析,获得较准确的GIS元件暂态模型及参数;结合传输线理论和相模变换,获得GIS外壳暂态模型,并建立了考虑接地体间互感作用的暂态地网模型。最后结合国内某1 100kV气体绝缘变电站,进行VFTO详细仿真。仿真结果表明,分段式动态电弧模型下VFTO幅值标幺值高达1.270(基准值取898kV),较指数时变电弧模型下的VFTO幅值标幺值增加了17.59%,当考虑了MOA的非线性特性时,VFTO的振荡幅值有不断减小的趋势,在仿真时间将近20μs时,VFTO标幺值振荡幅度至0.8。最后将仿真结果与实测波形进行对比分析,VFTO幅值标幺值相差0.2～0.4,证明了所建立的VFTO仿真整体模型的实用性。     

550kV GIS中快速暂态过电压仿真及防护措施研究

目前,随着全封闭组合电器(GIS)的广泛应用于电力系统,尤其是在超、特高压系统中,由隔离开关操作引起的特快速暂态过电压(VFTO)对设备造成的危害得到普遍关注。首先利用电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)仿真计算550k V GIS中在操作母线侧隔离开关的操作方式下一些主要节点的VFTO波形和幅值。然后提出并分析抑制GIS系统中VFTO的措施,分别是附加合闸电阻、加装避雷器、利用接地开关泄放残余电荷、主变高压侧加装并联耦合电容器的方法,为超、特高压GIS设备的设计及生产提供依据。     

SF6气体绝缘开关装置中快速暂态过电压的影响因素分析

介绍了SF6气体绝缘开关装置中快速暂态过电压的危害。以500kV GIS为例，通过计算，认为负载侧残余电荷电压、变压器入口电容、弧道电阻和支撑绝缘子等效电容都是影响快速暂态过电压的因素。其中前3个因素对快速暂态过电压影响较大。     

GIS中快速暂态过电压的测试技术

分析了气体绝缘封闭式组合电器(GIS)中快速暂态过电压(VFTO)现象,介绍了目前国内外VFTO测试装置的原理、技术特点和存在的问题,针对是否预置传感器及不同的测试点,提出了VFTO的有效测试方法.     

基于分段电弧模型的多次重燃弧VFTO计算与分析

精确的隔离开关电弧模型对变电站特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)的仿真有着关键性的作用。文中对开关电弧的电阻模型进行了优化,建立了电弧的分段模型。同时,笔者从间隙击穿,高频电弧熄弧对电弧重击穿的影响等方面进行了讨论,并以此为判据,建立了可以反映VFTO多次重燃过程的计算流程。根据实际测试线路,在ATP仿真软件中搭建了仿真电路并进行了暂态仿真。仿真结果表明,相对于单次燃弧的传统电弧模型,基于分段电阻的多次重燃弧模型可以更好地模拟实际开关特性。在此基础之上,文中对重燃弧过程中各个关键位置的VFTO波形以及流过隔离开关的电流波形进行了计算与分析。     

并联电容器组分闸操作过电压的仿真分析

并联电容器组在投切操作过程中存在很高的操作过电压,操作过电压与电容器及断路器周围杂散电容密切相关。笔者首先以不考虑杂散电容的简化模型对操作过电压进行了理论分析,并以此为基础利用EMTP-ATP仿真软件建立了是否考虑杂散电容的两种电容器组模型,研究杂散电容对分闸操作过电压的影响。通过对比仿真结果得知考虑杂散电容的完整模型更准确地反映了操作过电压的高频振荡过程;杂散电容的存在使得中性点对地过电压值更高且衰减缓慢,从而使得电容器极对地过电压剧增且高频振荡,同时也使得两相相继重燃时的过电压情况更加严重。     

并联电容对发电机断路器暂态恢复电压TRV的影响研究

发电机断路器开断短路故障电流后,断口间的暂态恢复电压(TRV)具有上升率高、时延短和振幅系数大的特点。因此,电流过零开断后发电机断路器断口间将承受非常严酷的热应力,容易发生电弧复燃,从而导致短路故障开断失败。为此,笔者通过仿真计算与分析并联电容对发电机断路器开断系统源故障、失步故障后断口间TRV的影响,仿真结果表明并联电容可以有效地降低TRV的上升率RRRV。最后,通过额定电压24 kV、额定短路开断电流160 k A的发电机断路器(型号为ZHN10-24/Y25000-160)开断系统源故障、失步故障的数据结果说明了理论分析和实际结果相一致。     

VFTO仿真中GIS隔离开关电弧模型的研究进展

全封闭SF6气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关操作产生的特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)会严重影响电力系统的稳定性及相关设备的安全运行。通过研究GIS隔离开关的击穿过程和电弧的发展变化过程,进而采用合理的电弧模型进行仿真计算,对于得到较为准确的VFTO波形有重要意义。笔者对当前VFTO仿真中GIS隔离开关的传统电弧模型、改进模型及电弧特性的试验研究等进行了详细的介绍,分析了不同电弧模型的优缺点和实用价值,探究了VFTO仿真中GIS隔离开关电弧模型的研究趋势,旨在为同行提供一个可探讨的理论平台和有益的参考。     

550kV全封闭组合电器快速暂态过电压影响因素分析

分析了550kV全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关(disconnector,DS)操作时产生快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)的影响因素,提出了抑制GIS系统中VFTO的方法。以董箐水电站为研究背景,根据550kVGIS结构及运行特点,在计算了隔离开关7种操作方式下VFTO的基础上,分析了VFTO对变压器绝缘的危害与对避雷器计数器的影响以及残余电荷电压和合闸电阻对VFTO幅值与频率的影响。针对在建的特高压输变电系统,提出了抑制VFTO的措施,可为特高压GIS设备的生产与运行提供参考。     

不同电弧模型对电路的影响探究

在研究电弧的动态过程时,需要对电弧进行详细建模来模拟实际的电弧变化,文中通过电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)来构建仿真测试电路,在此仿真测试电路上对时变电阻模型和Mayr电弧模型进行仿真对比分析。结果表明,Mayr电弧模型相对于时变电阻模型更能准确模拟电弧的动态过程。     

SF_6断路器开断并联电抗器的截流过电压及其特性分析

断路器开断并联电抗器时会引起截流,产生严重的过电压。针对带中性点小电抗的并联电抗器,通过建立等效电路从理论上分析了其开断过程的过电压特点,阐明了拍频振荡产生的机理,给出了近距离开断和带长线开断并联电抗器时拍频振荡频率随电抗器参数变化的的三维图像。基于我国某一条750kV输电线路的具体参数,通过引入较准确的开关电弧模型,分析了带长线和近距离开断并联电抗器两种工况下操作过电压的具体特征。研究结果为超、特高压输电线路的建设与运行提供了有价值的参考依据。