变电站工频短路时的电磁环境分析

变电站的电磁环境威胁二次系统的安全运行,为分析变电站工频短路时的电磁环境,采用现场测试和数值计算的方法分析了工频短路时产生的空间电磁环境和传导电磁干扰。工频短路时变电站内短时电场强度达到22.6kV/m,短时磁场强度可达到1000A/m,对弱电设备的影响值得关注。500kV变电站站内单相短路接地试验表明,二次电缆如果与母线平行敷设,二者之间的电磁耦合强,二次电缆的芯线对地的骚扰电压可达4.5kV;而与母线非平行布置,二次电缆的芯皮电位差可控制在>1kV,主频率为几~几百kHz。理论分析了电缆结构参数对二次电缆芯皮电位的影响表明,屏蔽层编织角在15°、45°、55°、65°、85°左右将产生较强的电磁干扰。工频短路时二次电缆的芯皮电位差与地电位升有直接的关系,将地电位升限制<5kV时,施加在屏蔽层双端接地的二次电缆上的芯皮电位差最高可控制<2kV绝缘耐受水平。     

输电线路防雷分析分形模型及其统计特性

随着特高压电网的建设和发展,绕击已成为造成线路跳闸的主要原因,输电线路的防雷分析成为线路设计需要考虑的关键问题之一。目前主要有3种雷电分析模型,它们用不同的方法来描述雷电的发展过程。电气几何模型和先导发展模型分别给出了不同的雷电先导的发展机制并被广泛应用,雷电的分形模型由于其在唯象层次上与实际雷电的相似性而被一些学者采用。然而,由于雷电放电的随机性,需要用统计学的方法来进行输电线路防雷性能的评估。为此采用分形模型模拟了先导的发展过程,以特定的输电线路为例,从统计学角度上对分形模型进行了分析,对先导发展过程中不同空间阶段的统计结果进行了分析和讨论,并且与传统的电气几何模型以及先导发展模型进行了对比。结果表明,造成各种模型不同结果的关键原因在于其对雷电发展机制的描述各不相同,并由此导致了先导发展过程统计特征的不同。分形模型不仅能够给出逼真的先导通道图形,而且能够从统计学意义上对一些不合理的侧面绕击现象作出解释。     

大气条件下离子迁移率测量装置的结构分析与结果校正

为准确测量大气条件下的离子迁移率,基于平行平板离子流产生与测量法,搭建了平行平板离子流发生器,测量并讨论了该发生器测量区域的场均匀性,推导出使用该平行平板离子流发生器测量离子迁移率的方法。结果表明,平行平板电极上极板网面的理想程度决定了该装置的测量准确度;由于网面存在"喷泉"现象,因此采用平行平板法直接测量离子迁移率时会产生误差。当极板电压在600~1 200 V之间时,采用由下极板电场强度反推上极板电位的矫正方法所得到的大气中的正、负离子迁移率与实际值相符。     

避雷器耐受输电线路雷电绕击的能力分析

对雷电绕击输电线路时 ,线路避雷器的雷电放电电流及吸收的雷电放电能量进行了分析计算。分析表明 ,绕击时避雷器能够耐受雷电作用时的放电电流和吸收的雷电放电能量。     

HVDC地中直流对交流系统影响的防范措施

针对直流输电系统处于单极大地回路运行方式时对交流电网运行带来的噪声、谐波、振动等不利影响,比较全面地对各种抑制地中直流影响的措施进行了对比分析。基于地中电流的成因与流散规律分析,提出了采用直流接地极与交流变电站选址优化、无接地极运行或多极共址运行方式、合理结构型式变压器的选择等主动防范措施减小地中直流的影响。结合作者的研究成果,就国内外目前抑制变压器中性点直流采取的注入反向电流、中性点串入电容、中性点串入电阻等措施进行了对比分析。通过分析串电阻措施的关键问题,认为该方案结构简洁,长期运行可靠性高,不会产生谐振,成本低廉,建议在现场使用。该研究成果为解决交直流电网并列运行安全稳定运行提供了有益的建议。     

输电线路绝缘子串新型并联间隙优化设计研究

并联间隙作为一种疏导型的防雷方式,存在结构简单、安装方便、经济性好等诸多优点。传统的并联间隙由于有较大的短接距离,会导致雷击跳闸率的升高,且电弧发展路径具有不确定性。文中提出一种基于电弧运动特性和表面场强分析的新型并联间隙设计思路,并进行了仿真分析和验证性试验,结果表明该方法是可行的。     

高压直流输电系统接地极电流对电力变压器运行影响的研究

当高压直流输电系统采用单极大地回路方式运行时,可能会有部分入地电流流入中性点接地的电力变压器中,这将给系统运行和变压器本身带来诸多不利后果。采用电路-磁路耦合方法,推导建立了可以考虑负载变化的单相心式变压器模型,对偏磁电流造成的变压器工作电流谐波增加等影响进行了详细分析,并利用解析法对空载条件下的简化变压器模型进行了验证。还比较了由于负载不同使得变压器处于不同工作点时偏磁电流影响的变化。仿真结果表明,变压器运行工作点降低对提高设备耐受直流偏磁干扰的能力有积极的作用。     

利用GSM网络实现配电网远程数据采集的可行性分析

针对配电网远程数据采集系统对通信方式的要求,以及现有通信方式的不足,提出将GSM短信息服务应用于配电网远程数据采集系统。通过经济性、可靠性、通信能力等多方面比较,综合论证了基于GSM网短信息服务的数据采集系统的可行性及其相对优势,并提出了系统的解决方案。     

±800kV特高压直流开关场内避雷线的参数选择

直流换流站不同于交流变电站,主回路有很多电子设备,即使很小的直击雷传入阀厅也会造成换流阀的破坏。采用避雷针难以达到直流换流站的防雷要求,而采用密集布置的避雷线更为合适,但需对相关参数进行具体分析。为此,采用数值计算方法分析了±800 kV特高压直流开关场内的避雷线参数,参数选择不仅要考虑绝缘安全距离要求,而且要避免避雷线表面场强过大发生电晕放电。分析结果表明,避雷线直径越粗、高度越高,其表面场强越小,而采用双分裂避雷线可以更有效降低表面场强,并减少雷击断线的危害,比单根避雷线更有优势。据此提出了双避雷线在母线及设备上方架设时的合理直径及高度,相关结果已用于向家坝-上海及锦屏-苏南±800 kV特高压直流开关场的设计方案。     

输电线路杆塔接地装置的冲击接地电阻计算公式

本文通过大量的模拟试验，得到了电力系统输电线中几种常见的杆塔接地装置的冲击接地电阻和冲击系数的计算公式，介绍了主要的试验结论并对输电线路杆塔拉地的装置形状的选择提出了意见，供电力设计部门在设计线路杆塔接地装置时参考。