一起串联补偿电容器复杂故障的分析

结合某500 kV线路的串联补偿(简称串补)电容器发生的一起多重转换性故障,分析了故障时线路保护和串补保护的动作行为,结果与动作报告及录波数据相符,分析表明故障时火花间隙动作出现异常.通过分析火花间隙的动作原理可知,电容器在短时间内大面积损坏是火花间隙未触发的主要原因.分析了电容器组的接线方式及耐爆容量,表明两并或三并...     

1000kV特高压固定串联补偿装置关键元件工作条件研究

基于长治—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程,利用电磁暂态程序(EMTP),研究了区外和区内故障时,1 000 kV特高压串补关键元件工作条件。研究首次提出:采用金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)-并联间隙组合作为特高压串补的过电压保护措施;区外故障时仅由MOV限制电容器的过电压,间隙不动作;区内故障时,火花间隙及旁路开关可以动作,从而将电容器和MOV旁路;特高压串补过电压保护水平为2.3 pu;长南I线和南荆I线串补MOV的最大能耗水平分别为57 MJ/相和45 MJ/相;采用"电抗器+MOV串电阻"型阻尼回路作为串补电容器的放电阻尼装置,电容器放电回路的自振频率约为300 Hz;短路期间,特高压串补火花间隙和旁路开关最大放电电流为153 kA。     

超高压串联补偿输电线路潜供电流仿真

相比于无串补的超高压输电线路,串联补偿超高压输电线路的潜供电流中含有低频率振荡分量。由于这些频率的存在,使得潜供电流的过零次数减少,不利于潜供电弧的自熄。建立了一个750kV超高压输电线路串补模型,并在Matlab中进行仿真分析。仿真结果表明,当线路发生单相接地故障,在线路保护启动断路器跳闸时,同时合闸故障相的旁路断路器,以旁路对应的串补电容,将会有效降低潜供电流,有利于提高单相重合闸的成功率。     

伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。     

特高压串补线路断路器短路电流过零延迟特性及对策

特高压线路加装串补使得线路发生故障时流经断路器的短路电流特性与无串补线路相比存在差别。受故障工况及串补布置方式、过电压保护措施等因素影响,特高压串补线路回数为双回及以上时,一回线故障时流经断路器的短路电流可能存在过零延迟,与无串补或单回串补线路相比更加突出,对断路器开断不利,需要加以抑制。该文仿真研究特高压串补线路断路器短路电流的过零延迟特性,并结合串补金属氧化物限压器(metal oxide varistors,MOV)、放电间隙的动作状态,采用时、频域解析方法,建立串补装置的等效模型,探讨串补线路短路电流过零延迟的产生机理,研究分析典型影响因素,并提出对策建议。研究成果为特高压串补的规划设计、断路器设备选型提供一定参考。     

基于串补线路出串运行的保护配合方法

为解决短路电流越限问题，四川电网常采用线路出串运行方式，带串补线路出串运行时，延伸侧线路发生故障会对串补系统造成冲击损害，同时串补电容器组的存在可能导致线路跳闸时线路潜供电流和暂态恢复电压超过原有水平，导致线路跳闸后断口发生重击穿、重合闸失败、故障切除推迟甚至导致断路器的损坏。文中提出一种带串补线路出串运行的保护配合方法，在带串补线路侧加装远跳装置接收延伸线路跳闸命令，实现延伸线路联跳串补功能，解决延伸线路跳闸后串补电容导致潜供电流和暂态恢复电压增大的问题，同时避免了电容器组遭受冲击损害。现场试验表明，在延伸侧单相瞬时故障时，可正确快速旁路串补，并在线路重合后重投串补；在延伸侧相间故障时，三相旁路串补，满足工程应用。研究成果可解决串补线路出串运行的保护适应性问题。     

串补电容对线路继电保护的影响

分析了输电线路串补电容后对距离保护、方向元件、差动保护的影响,结合500 kV伊冯线串补工程,确定串补电容对线路继电保护影响范围,应在严重故障时电容器自身保护必须动作的前提下考虑影响范围,串补线路应首选分相电流差动保护做主保护。     

500 kV线路串联补偿电容器组的接线方式及保护

分析了串补平台接线方式、CT配置对电容器和MOV保护的影响,以及火花间隙保护配置.比较了电容器组1个H形桥和2个H形桥接线,后者较前者可以更快定位故障的电容器;比较了这两种接线的CT配置,配置有电容器总支路CT的接线,可以更好地实现断路器合闸失灵保护,在不平衡保护的整定方面应该区别对待;比较了有分支和无分支MOV接线形式及其CT配置,前者较后者更容易检测故障单元,有分支接线可以更好地实现MOV故障保护.火化间隙应该配置自触发、拒触发、延时触发、持续触发保护,更好实现对一次设备的保护.     

500 kV线路串联补偿电容器组的接线方式及保护

分析了串补平台接线方式、CT配置对电容器和MOV保护的影响,以及火花间隙保护配置。比较了电容器组1个H形桥和2个H形桥接线,后者较前者可以更快定位故障的电容器;比较了这两种接线的CT配置,配置有电容器总支路CT的接线,可以更好地实现断路器合闸失灵保护,在不平衡保护的整定方面应该区别对待;比较了有分支和无分支MOV接线形式及其CT配置,前者较后者更容易检测故障单元,有分支接线可以更好地实现MOV故障保护。火化间隙应该配置自触发、拒触发、延时触发、持续触发保护,更好实现对一次设备的保护。     

文摘

正可控串补区内故障间隙自触发问题分析及处理建议[中]/王俊平//黑龙江电力.2015(4).-364~367.针对冯屯500 k V可控串补站在区内瞬时性单相接地故障过程中的火花间隙系自触发问题,笔者根据火花间隙的结构和原理,结合伊冯甲线可控串补保护动作和录波数据,分析了火花间隙的自触发原因,结果表明,火花间隙的自触发与火花间隙元件本身和环境因素有关,伊冯甲线可控串补火花间隙自触发属于误触发。同时,为保证伊冯甲线可控串     

独山—河池甲线串补人工短路试验的仿真分析

针对独山—河池甲线串补人工短路试验的金属氧化物可变电阻(metal oxide varistor,MOV)保护动作情况,对串补过电压、断路器断口恢复电压进行了仿真分析。仿真结果表明:MOV大电流保护动作触发间隙满足人工接地试验的要求,MOV吸收的能量和阻尼电阻能耗均在能量吸收水平之内。故障清除过程中,对侧断路器最大恢复电压低于IEC标准允许值,从而满足人工短路试验的要求。     

特高压固定串补火花间隙拒触发事故分析及解决方案

当前超、特高压固定串补用火花间隙的试验及考核均以工频和倍频故障电流为主,基本未考虑故障电流含有直流分量的情况.分析了1000 kV特高压南阳站一起特高压固定串补用火花间隙拒触发事故,认为本次线路故障电流中直流分量幅值较大导致火花间隙触发控制回路中电压测量传感器磁饱和,导致火花间隙触发控制单元未能正确测量出串补过电压水平...     

一起雷击引起串联补偿装置故障的分析

串联电容补偿装置作为高压输电系统中关键的无功调节设备,其运行的可靠性尤为重要.针对一起雷击接地故障引起的500 kV线路串联电容补偿装置C相电容器组起火的质量事件,导致串补不平衡电流高值保护动作,串补重投不成功.通过对串联补偿装置保护动作情况和电容器组电容量测量数据的分析,查明事件原因为雷击使电容器单元两端电压瞬间升高发生击穿故障和电容器组桥臂并联电容器单元太多发生外壳爆破.结合原因提出了故障处置方案和相应的预防措施.     

特高压高补偿度串补线路潜供电弧特性研究

高补偿度串补在远距离大容量特高压输电线路中有广阔的发展前景,但串补输电线路发生单相接地故障产生的潜供电流包含高幅值低频分量,不利于电弧快速熄弧。针对此问题,文中基于串补输电线路产生潜供电弧的机理,采用ATP-EMTP电磁暂态程序建立特高压串补系统仿真模型,并分别研究采用小电阻短接故障相串补以及联动旁路串补措施对潜供电流、恢复电压的抑制效果。结果表明,潜供电流的衰减速度与串补被短接或旁路的时刻有关,在断路器跳闸前将串补短接或旁路,可加快电弧熄弧速度。该研究结果对特高压大容量远距离高补偿度串补输电线路的工程设计具有参考价值。     

大型串联电容器组在特高压固定串补中的应用

特高压交流试验示范工程首次应用了固定串联电容器补偿装置(FSC),电容器组作为其核心元件,具有容量大、单元数量多、电压等级高等特点,为保证特大型电容器组的运行安全和串补成套装置的高可用率,根据电容器组不平衡保护整定原则,通过EMTP软件仿真计算,分析得出双H型内熔丝电容器组不平衡电流定值设定的合理范围;结合串补装置中与电容器组运行相关的其他设备特点,分析了金属氧化物限压器、触发间隙、阻尼装置、旁路断路器的作用,介绍了与电容器组在运行中的相互配合关系,实现了合理限制电容器组过电压、保护其安全运行的目的。     

基于频域模型识别的串补线路保护方案

为解决目前带串补线路的距离保护可靠性和灵敏性不足的问题,提出一种基于频域模型识别的带串补线路的距离保护方案。利用最小二乘矩阵束方法,准确获取电力系统故障暂态过程中各频点的电压电流相量,通过列写基于分布参数的输电线路端口电压方程,构建串补输电线路全频带模型误差函数。利用全频带误差模型和工频量故障定位结果,识别故障点相对于串补电容的位置,若故障位于串补电容前,则直接驱动断路器跳闸;若故障位于串补电容后,则根据传统的电平检测逻辑动作。该方法仅利用单端量电气量,不受串补电容器和金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)(或称限压电阻)的影响,提高了串补输电线路单端量保护的性能。仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。     

一起串补MOV内部故障分析

根据一起串补MOV内部故障引起的跳闸,对保护动作行为进行了分析.结合保护动作、录波数据分析,确定火花间隙并未真正点火触发.通过分析串补设备特殊安装方式可知,GAP内电流互感器的电流并不是GAP点火导通后电流.最后,提出了改进措施和应注意的问题.     

串联电容器磁吹保护间隙的研制与运行

在采用串联电容器补偿的输电线路中,当线路发生短路故障时,故障电流流经串联电容器,在其两端会引起危险的过电压。通常设置保护回路与串联补偿电容器并联。目前采用的保护回路主要有两种类型:典型保护回路。其原理接线如图1所示。当串联电容器组 C 流过故障电流。其两端电压上升到保护间隙的击穿电压整定值(通常为 C 的额定工作电压2.5～3.5倍)时,保护间隙 P 动作,C 将通过限流电阻 R 放电。当电流互感器 CT中流过故障电流后,经继电保护装置,迅速合上并联断路器 B,则 P 被短接并灭弧。当线路短路故障被切除后,可通过 B 和分流电感 L,继续向受端输送电力。为使 C 重新投入运行,待 P 的绝缘强度恢复后,继电保护装置还能重新断开 B。这种回路的保护间隙可不采用自灭弧间隙。     

配网串补装置关键技术研究与应用

为了解决我国偏远地区配电网长期存在的无功功率不足和电压质量不合格的问题,研制了一种适用于10 kV配电网的串联电容器补偿装置。电容器组是该配网串补装置的核心设备,晶闸管开关与旁路接触器结合组成了配网串补的过电压保护设备,操作断路器和隔离开关可以实现配网串补系统的投入和退出。该配网串补装置配置有电压、电流互感器,用于测量进线线路电压、线路电流、电容器电压。装置通过无线通信模块与配网主站构成局域网,可以实时上送运行信息,方便主站监控。并对该装置的过电压保护方式、电容器阻抗保护等关键技术作了详细阐述。研制的配网串补装置已在江苏电网成功投运,试验和运行结果证明:本装置能很好地补偿线路低电压,优化功率因数,具有良好的经济效益和社会效益。     

一起500 kV串补电容器组不平衡电流高定值旁路故障分析

近期网内某500 kV串补站发生了数次串补电容器组不平衡电流高定值动作导致旁路故障的情况,本文通过研究该串补站电容器组不平衡电流动作机理及保护方式,结合故障录波分析,判断故障原因及故障类型,并通过故障模拟仿真进行了验证,然后针对该故障类型特点选择极间直流电压试验成功排查出故障电容器单元,并经解体检查证实。现场实际表明,该方法可有效排查出文中提到的瞬时性恢复故障,为日后运维人员处理该类型故障提供借鉴。