1000kV电压互感器选型及罐式CVT的研制

为满足后续特高压交流工程建设需求,对1 000kV特高压交流工程电压互感器的选型进行了研究,并开展了1 000kV罐式电容式电压互感器(罐式CVT)的研制。同时分析了我国1 000kV特高压交流工程用电压互感器选型所考虑的因素,着重介绍了1 000kV特高压交流工程气体绝缘变电站(GIS)用罐式CVT所具有的特点及试验情况。研制的罐式CVT的耦合电容分压器及电磁单元均为SF6气体绝缘结构,其中高压臂电容为2个金属同轴电极结构,耦合电容分压器额定电容量仅有500pF甚至300pF,二次输出可以满足30VA或10VA的容量要求。该罐式CVT样机已顺利通过例行试验,型式试验及特殊试验。最后对试验中的主要试验项目进行了分析,表明罐式CVT在绝缘性能、误差性能、铁磁谐振性能及暂态响应性能等方面都符合特高压GIS用电压互感器的技术要求。     

1000 kV GIS用罐式电容式电压互感器

为解决1000 kV电网电压测量中电磁式电压互感器、电子式电压互感器以及电容式电压互感器(CVT)所存在的问题,介绍了一种全新结构形式的电压互感器-1000 kV GIS用罐式电容式电压互感器(罐式CVT)。罐式CVT的电容分压器的高压臂电容采用同轴电极结构,纯SF6气体作为主绝缘,耐受各种过电压能力强分压器输出端引入的特殊结构电感线圈可阻尼特高压GIS中快速陡波对电磁单元的侵入,有效防止传递过电压对二次系统的危害;分压器的结构设计有效解决了邻近效应对误差的影响,有助于降低内部发生铁磁谐振的范围和概率。     

特高压交流试验示范工程用电压互感器的选型

根据中国1 000 kV特高压交流试验示范工程的特点,在分析国外特高压工程用电压互感器的基础上,比较了柱式电容式电压互感器、电磁式电压互感器和电子式电压互感器的优缺点,并介绍了CVT的原理、1 000 kV CVT参数选择、结构要求等,对中国1 000 kV交流特高压工程用电压互感器进行了选型,得出为现场维修方便,选择叠装CVT较好。     

1000kV罐式电容式电压互感器附加误差特性研究

1 000 kV罐式CVT是为特高压GIS设备电能计量、电压测量及继电保护提供电压信号的新型结构电压互感器,其电压测量准确度关系到特高压电网电能计量准确性及继电保护的可靠性。1 000 kV罐式CVT与1 000 kV柱式CVT在电容分压器结构上存在很大差异,而电容分压器性能与CVT附加误差密切相关,因此,有必要对1 000 kV罐式CVT附加误差特性进行研究。文中建立了1 000 kV罐式CVT电容分压器物理模型,计算1 000 kV罐式CVT高压电容C1及中压电容C21的电容温度系数,研究1 000 kV罐式CVT温度附加误差计算及分析方法,计算结果表明:由于金属电极热膨胀引起的温度附加误差为-0.256 5′≤δτ≤0.085 5′;由于电容分压比变化引起的温度附加误差为-2.6×10-2≤fτ(%)≤8.87×10-3。文中研究结果为1 000 kV罐式CVT现场长期稳定运行奠定理论基础。     

1 000 kV特高压电容式电压互感器的研制

对1 000 kV特高压电容式电压互感器提出了关键技术问题解决方案和产品绝缘结构的设计思路,并介绍了桂林电力电容器有限责任公司最新研制的1 000 kV电容式电压互感器的结构、技术参数、性能指标、试验考核情况和产品特点。2年多的安全运行验证了该电容式电压互感器的可靠性和优越性。     

特高压标准电压互感器一体化装置的紧凑化设计及关键技术研究

为了确保特高压工程跨电网、跨区域电能计量的准确可靠,促使发电、输电及用电三方的利益得到明确和保证,解决特高压交流电网中电容式电压互感器(CVT)误差特性的现场校准试验难题,研制了一种特高压标准电压互感器一体化装置。基于工频电压加法原理,采用特殊的罐式结构紧凑化设计思路,将特高压电压互感器标准电压互感器设计成上下两级GIS单元,缩小了装置的体积和重量,以适应特高压互感器现场校验车的装载。通过理论计算确定罐体尺寸及材料,使用电磁场仿真软件对隔离互感器进行3D建模及优化设计。样机的测试结果表明,特高压电压互感器一体化标准电压互感器装置的工频耐受电压为630 kV,准确度等级0.05级,满足特高压现场试验需求。     

1000kV罐式电容式电压互感器长期带电考核研究

罐式电容式电压互感器(以下简称罐式CVT)是一种采用SF6气体绝缘的新型特高压GIS工程用电压互感器,相比传统柱式CVT具有电容量不受杂散电容影响的优势.受限于容性设备自身特点,罐式CVT的误差容易受到温度、频率等因素的影响.为了更好地掌握1000 kV罐式CVT长期运行状态和运行中的误差情况,本文对误差影响因素进行了分析,建立了带电考核系统,包括温度监测系统、故障录波系统、误差校验系统,采用0.2级电容式电压互感器与罐式电容式电压互感器进行误差对比,实现了不同温度变化下误差的对比校验和长期带电考核.研究表明,1000 kV罐式CVT绝缘性能良好、温度误差合理,满足工程需求.文中研究成果为1000 kV罐式CVT进行工程应用奠定了基础.     

特高压电容式电压互感器介损和电容测量方法分析

电容式电压互感器（CVT）的电容量和介质损耗角的测量是检验设备绝缘性能的一项重要试验,特高压1 000 kV CVT因其具有自身独有的特性,其试验方法也具有特殊性。比较系统地介绍了特高压变电站中2种不同结构的500 kV CVT电容量和介损的测量方法。主要针对1 000 kV电容式电压互感器结构特殊性采用了一种新的试验方法,通过现场试验,测试结果符合特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准要求,证明采用外高压、内标准、正接法测量CVT中压臂电容C2是可行的。     

1 000 kV柱式CVT的设计要点及检测

1000kV柱式电容式电压互感器(CVT)是我国晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程的重要设备,它的设计不仅要考虑特高压绝缘问题,同时要兼顾误差特性、安装特性等。根据我国1000kV特高压输电工程的需要,在对比柱式结构CVT、SF6气体绝缘电磁式电压互感器、电子式电压互感器(EVT)优缺点基础上,对我国1000kV交流特高压工程用电压互感器进行了选型;分析了1000kV柱式CVT的设计原理、参数选择、结构要求、现场检测方法及附加误差,同时提出1000kV标准电压互感器的结构设计。1000kV柱式CVT的试制成功证明,1000kVCVT符合对1000kV特高压电网电压测量和保护的要求,为我国晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程的顺利进行提供了保障。     

现场试验用1000 kV标准CVT的研制与应用

为了解决特高压交流电网1000kV电容式电压互感器(CVT)误差特性的现场检测问题,研制了现场试验用1000kV标准电压互感器。该互感器高度约8m,质量7t余,采用特殊的内部设计结构以适应大型精密测试装备的长途运输颠簸;内设液压装置以实现此大型精密测试装备竖立和卧倒的自动升降操作而无需其它吊装设备配合,减少现场试验的作业面,提高工作效率。实测样机误差特性满足0.01%误差限值水平,是目前世界上电压等级最高、误差特性最好的电磁式工频电压比例标准器具。现场试验用1000kV标准电压互感器已用于国网特高压交流试验基地的1000kVCVT预防性试验和晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的18台1000kVCVT误差特性现场检测,使用效果良好。     

1000 kV特高压输电系统无功补偿若干问题

1000kV特高压输电系统在我国即将进入实施阶段，由于其特殊性，因而1000kV特高压输电系统的无功补偿方式与以往熟知的无功补偿方式有较大的差异，也带来一些特殊问题，如受端电网无功补偿的配合问题，1000kV系统用电容器装置的电压等级、分组问题，串联电抗器的选用问题，以及电容器投切时的电压控制问题等。文章就这些问题进行了一些讨论。文章认为：1000kV变压器第3绕组采用110kV是合理的，但选用断路器要慎重；应尽可能将电容器组的容量分小；电容器组用串联电抗器应尽量选用小电抗率电抗器。     

特高压交流变电站用磁控式动态无功补偿技术方案

1 000 kV交流特高压变电站110 kV侧并联无功补偿电容器组具有电压等级高、容量大等特点。通过对1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程110 kV无功补偿装置的电容器和电抗器投切控制进行仿真分析,特高压输电系统因无功补偿装置频繁投切时产生的合闸涌流和系统电压波动不容忽视。讨论了110 kV磁控式动态补偿的设计方案,通过对设计方案进行仿真分析,结果表明采用磁控式动态无功补偿技术可以避免并联电容器组频繁投切,有效地稳定系统的电压波动。     

1 000 kV变电站主变110 kV侧并联电容器装置的参数选择

1000kV变电站主变低压侧的无功设备是特高压电网无功调节的重要手段。与超高压电网相比,特高压变电站低压无功设备的电压更高、容量更大,其参数的确定有其特殊性,因此成为特高压变电站设计中的重要部分。本文重点针对低压电容器装置,确定其分组方式及分组容量,同时研究低压电容器装置的设备参数选择、接线方式,并对电容器装置的合闸涌流进行校核。     

1000kV变压器绝缘水平的探讨

1000kV变压器是特高压交流输电工程最关键的设备之一。文章对1000kV变压器3个绕组(高压绕组1000kV,中压绕组500kV,低压绕组110kV)之间的过电压和绝缘配置进行了深入探讨,以期进一步完善特高压系统的绝缘配置、改善特高压变压器抵御过电压的能力和运行工况。推荐了1000kV变压器500kV绕组高性能避雷器的参数,可为降低变压器500kV绕组的绝缘水平、改进特高压变压器的结构设计及提升容量等提供参考。     

750kV变压器长时感应电压试验预加电压时间的探讨

随着750 kV电网覆盖范围的逐步扩大,对比1 000 kV特高压变压器长时感应电压试验标准,中国早期750 kV变压器长时感应电压试验要求较为宽松。调整长时感应电压试验预加电压时间是解决这一问题的有效措施。笔者基于威布尔分布法,根据已有特高压变压器基本绝缘结构试验数据,确定了超、特高压器基本绝缘结构局部放电概率在短时间范围内的扩大威布尔分布参数。结合中国750 kV工频过电压水平,利用油—屏障绝缘局部放电概率扩大威布尔计算公式,同时考虑预加电压、安全系数和局放控制概率水平,对750 kV长时感应电压试验预加电压时间进行了计算和分析,提出了相应预加电压时间的参考值。。     

特高压交流输电线路的保护与控制

文章对国外1000kV特高压(UHV)输电线路继电保护与监控系统的配置(如1000kV线路保护、母线保护、变压器保护、交流过电压保护、数据采集和控制单元、光学电压互感器的信号处理单元等)及其系统特征进行了详细分析。在此基础上提出我国1000kV特高压输电线路继电保护与监控系统的研究、设计和开发思路。     

特高压变压器差动保护研究

我国最高电压等级1 000 kV系统变压器由于电压等级高、容量大,其主接线方式和调压方式都与500 kV变压器有着显著不同,这也决定了1 000 kV特高压变压器的差动保护配置与传统变压器差动保护有所不同。该文针对1 000 kV特高压变压器的接线方式和故障特点提出适合特高压变压器的差动保护配置方式,并在保护装置中实现,通过电科院动模试验验证,并在现场成功实际投入运行,证明了保护配置的正确性和有效性。