基于Boltzmann方程的F3I二元混合气本替代SF6的可行性研究

SF_6气体虽然绝缘性能优越但是极易液化,且是一种温室效应值很高的气体。CF_3I气体是极具潜力的SF_6替代气体之一,通过计算求解CF_3I/N_2、CF_3I/CO_2二元混合气体在0.1 MPa、300 K下的两项近似Boltzmann方程,得到不同二元混合气体的电子能量分布函数(EEDF)和临界折合击穿场强(E/N)cr,并通过计算混合气体的液化温度、协同效应系数来表征混合气体的混合比例与协同能力。结果表明:从物化特性分析,30%CF_3I/70%N_2二元混合气体最有可能替代SF_6,而CF_3I/CO_2二元混合气体只适用于在约化电场强度小于300 Td且平均电子能量和电离度较低的情况下替代SF_6;通过与其他文献的数据进行对比,验证了本研究中计算方法和数据的有效性。     

断路器电弧模型对瞬态恢复电压影响的研究

电弧发展过程直接影响瞬态恢复电压的特性,因此选择合适的断路器电弧模型十分必要。针对某750 kV超高压输电线路,分别采用理想开关模型、Mayr电弧模型、Cassie电弧模型以及Cassie-Mayr电弧模型来模拟断路器开断过程,并利用EMTP-ATP进行建模仿真,分析不同故障类型、不同故障位置时,断路器电弧模型对瞬态恢复电压的影响。研究表明,断路器采用Cassie-Mayr电弧模型能够更贴切地模拟开断暂态过程,仿真结果更准确,推荐采用Cassie-Mayr电弧模型。     

感应电动机电流传感器故障诊断研究

提出一种基于扩张状态观测器和遗传算法的电流传感器故障诊断方法。首先,建立了包含系统模型误差、未知扰动和传感器故障的电动机状态空间数学模型。其次,设计了一个基于电动机状态数学模型的扩张状态观测器。再次,通过闭环系统特征值配置和遗传优化算法搜寻闭环反馈增益矩阵的最优值。最后,建立了基于Matlab的故障诊断系统仿真模型。仿真结果表明,该故障诊断方法可以准确地诊断出传感器故障,并且对系统扰动具有很强的鲁棒性。     

断路器暂态模型及参数对VFTO影响的仿真分析

气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation,GIS)设备模型的选取是快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)仿真计算的关键,断路器作为GIS主要的电气设备,其模型及参数的选取必然会影响VFTO的仿真结果.为此文中利用EMTP-ATP软件对1 100 kV变电站进行建模,建立了考虑断路器结构的暂态仿真模型,分析断路器结构参数对VFTO的影响.结果表明,合闸电阻对VFFO的幅值具有明显的抑制作用;随着断路器并联电容的增大系统中VFTO幅值呈减小趋势,主要频率和频率幅值减小;断路器对地电容变化对不同节点处VFTO的影响程度不同;空载母线变化对母线端部和断路器处的VFT0影响最大.     

计及换相失败的输电线路单相接地故障熄弧时刻识别

针对含直流馈入交流输电线路单相跳闸后换流阀换相失败导致重合闸判据失效的问题，提出基于故障相时移电压能量比的熄弧时刻识别策略。首先，基于换流器开关函数理论，研究逆变侧换相失败时换流阀两侧电压电流相互作用关系。然后，对带并联电抗器交流故障相端电压特征进行分析，得到熄弧前后的电压幅值波动差异。最后，计算故障相电压能量分布，利用时移电压能量比确定单相接地故障二次电弧熄弧时刻。在PSCAD/EMTDC平台的仿真结果验证了所提识别策略的有效性。     

分闸电阻对单相重合闸瞬态恢复电压影响研究

单相重合闸动作于永久性故障时，瞬态恢复电压（transient recovery voltage,TRV）的峰值远超国标值。文中以超高压示范工程线路为背景，利用ATP-EMTP模拟重合闸失败导致断路器二次开断的情况，分析重合闸最危险投切时间范围，结合短路电流分析断路器开断过程的3个阶段对TRV特性的影响，并针对加装方式、投切时间、阻值等不同因素分析分闸电阻对TRV的抑制效果。仿真结果表明：重合闸动作时间影响TRV峰值，动作于永久性故障时最严重工况的TRV高达1 153.1、1 699.4 kV；分闸电阻加快TRV振荡衰减速度，断路器首次开断故障时加装600Ω分闸电阻后TRV峰值分别降为751.3、930.8 k V，研究结果对超高压输电线路的工程设计具有参考价值。