SF6断路器预击穿引起并联电抗器合闸过电压的原因及防护措施

为了确保变电站扩建或投运并联电抗器系统的安全性,采用理论分析、现场试验及仿真计算相结合的方法,对并联电抗器合闸产生过电压进行了研究。从SF6断路器瞬态预击穿机理以及波的折反射2个方面理论分析了并联电抗器合闸产生过电压的原因;在ATP-EMTP中建立SF6断路器预击穿模型,并对现场试验进行仿真计算。通过试验和仿真研究发现并联电抗器合闸产生预击穿时,在电抗器首端将出现标幺值为4.0左右的过电压。因此,建议电站投运并联电抗器时采取阻容吸收器进行限压。仿真结果显示,采取阻容吸收装置可以将并联电抗器的最大合闸过电压标幺值限制到1.68,且还可以抑制系统中的谐波。研究发现了变电站并联电抗器合闸预计穿现象,可为投入并联电抗器组时现场防护措施提供参考。     

饱和水土壤电阻率温度特性及对直流接地极温升的影响

针对土壤含水量较高的区域直流接地极温升特性不明的问题,对不同类型的土壤进行了水饱和温升电阻率测量。并在此基础上建立了饱和水土壤接地极的电热耦合有限元模型。通过算例与未考虑含水饱和土壤电阻率温升效应的仿真结果进行对比,发现其温升结果明显偏低,随着电流注入时间的增加,电极温升曲线的饱和度变得更加明显。最后进行了饱和水土壤垂直电极的温升试验,验证了耦合模型的可靠性。实验和仿真结果表明,考虑饱和水土壤温度特性可使计算误差降低31.84%。因此,结合饱和水土壤电阻率温度特性对接地极进行温升计算,能更大程度的保证计算的准确性。     

基于Boltzmann方程的不同海拔条件下大气绝缘性能研究

随着海拔的升高,大气压强及空气密度的不断降低会对以空气为绝缘介质的电气外绝缘性能产生影响,从电子与气体分子碰撞反应的微观角度研究不同海拔环境下空气放电的物理本质,从Boltzmann方程的求解出发,采用两项近似理论算得空气放电中电子能量分布函数(EEDF),在此基础上得到电子的约化迁移率、约化扩散系数等输运参数及约化电离系数和约化吸附系数,通过约化有效电离系数为0时对应的电场强度,得到空气中电晕放电的临界起晕电场。结果表明,计算得到的临界起晕电场与已有试验结果吻合度很高,误差不超过3%。     

非全线同塔双回架设的1000kV换位线路电流不平衡度研究

在地形复杂或覆冰较严重处,输电线路无法采用全线同塔双回的方式架设,而采用并行单回架设的线路段时需研究其对全线三相电流不平衡的影响。对此,在推导电流不平衡度计算方法的基础上,通过ATPEMTP仿真建模计算,研究了有一个整循环换位的1 000kV双回分段架设线路中相序排列、换位方式及单回线路段的首尾连接方式、回间距离等因素对电流不平衡度的影响,得出了较优的换位、相序排列组合方案及单回线路段连接方式,并总结了单回线路段的回间距离对线路电流不平衡度的影响规律,对改善实际非全线同塔双回架设的线路中出现的电流不平衡问题有参考意义。     

交流电晕笼无线电干扰试验校准系数研究EI北大核心CSCD

电晕笼无线电干扰试验得到的导线激发函数应进行校准等效之后再应用于输电线路的无线电干扰计算中。校准系数通常通过校准试验获得,但校准实验的准确性受试验条件和环境的影响。若能通过理论分析代替校准试验得到较为精确的校准系数,会更加经济和便捷。该文基于电路分析方法,建立电晕笼试验回路的分布参数模型,依据电晕放电脉冲在空间和时间上的独立性,通过求取放电点不同位置时校准系数的响应曲线计算得到校准系数,并与分段电容获得的理论校准系数进行对比分析。结果表明,校准系数的理论分析模型可以较好地应用于电晕笼试验和实际线路无线电干扰计算之间的等效,且兼具经济性和实用性。     

浅析桃林口水库大暖泉小流域水土保持的治理

桃林口水库位于河北省燕山山区东部,座落在秦皇岛市青龙满族自治县境内的滦河支流青龙河上,是“八五”期间水利部和河北省的重点工程,是一座集供水、灌溉、发电及旅游开发等多种功能于一体的大型水利枢纽工程。水库大坝以上控制流域面积5060km^2,大坝以上河流长205km,总库容8．59亿m^2。大暖泉小流域位于桃林口水库的坝下联合运用区内,水库大坝及下游青龙河河道都包含在本小流域内,本小流域处在向唐秦两市供水关键部位。     

220kV城市长电缆芯线及护层中操作过电压研究

过电压是威胁电缆线路安全的重要因素,近年来因操作过电压引起的电缆故障时有发生。笔者选取一发生典型故障的电缆线路,基于ATP/EMTP建立电缆线路的电磁暂态仿真模型,对电缆芯线及护层中的操作过电压进行研究分析;并在此基础上研究了电缆芯线上操作过电压的影响因素,分别仿真计算了不同电缆排列方式、系统阻抗、电缆长度、交叉互联长度以及接地电阻下的护层过电压。研究结果发现:芯线上操作过电压最大值出现在线路末端,而护层过电压最大值出现线路首端第一个非直接接地点处,断路器合闸操作产生的护层过电压不会引起护层保护器动作;芯线上操作过电压影响因素主要是系统阻抗和电缆长度,而对护层过电压影响最大是电缆交叉互联的长度。     

交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅰ)——3维离子流场与电场分布

电晕笼被广泛采用于特高压交流输电线路的电磁环境试验研究。基于模拟电荷法建立了特高压交流电晕笼3维电场计算模型,计算中考虑了有限长导线的端部效应和分裂子导线表面场强的不均匀性,以及笼内3维空间电荷对导线起晕、电荷发射和迁移等物理过程的影响,比2维模型更符合实际情况。按此模型计算了500 kV交流电压下特高压电晕笼试验导线表面附近的3维电场分布,得到了交流周期内子导线表面场强的沿线分布,结果表明端部效应主要影响5 m防护笼内导线表面场强。此外通过电场强度云图分析了空间电荷影响下测量笼截面上的场强分布规律,结果表明场强10 kV/cm的区域为子导线表面外侧半径0.1 m范围内,空间电荷则分布于分裂导线外半径1 m的环状区域内,对此区间内电场强度的影响范围在-5~7 kV/cm间。     

海上风电35kV集电系统中性点不同接地方式下过电压分析

随着海上风电场规模的增加,35 kV集电系统的海缆截面和长度也不断增加,由于海上风电35 kV集电系统与陆上35 kV配电网中性点接地方式不同,但其海缆绝缘厚度与陆缆标准一致,导致其绝缘水平有较大裕度,造成一定资源的浪费。以某海上风场35 kV集电系统为例,搭建了3条集电线路仿真模型,计算了35 kV海缆在合闸/切除集电线路、合闸/切除箱式变压器等操作工况下和弧光接地下的过电压水平,比较海上风电集电系统中性点在不同接地方式下,不同工况下35 kV海缆在所承受的过电压水平的差异,结果标明：合闸/切除空载和正常运行集电线路及箱变,中性点接地方式对过电压幅值影响不大;切除短路故障集电线路及箱变、集电线路末端弧光接地时,集电系统中性点在经小电阻接地后,过电压幅值得到明显抑制,过电压幅值降低比最高达到43.1%。对比不同接地方式下海缆的过电压水平后,对海上风电集电系统35 kV海缆放宽绝缘设计提供一定的参考价值。     

分布式光伏接入对配网系统的暂态特性影响研究

随着大量分布式光伏接入配电网,电力系统负荷侧的动态特性产生显著变化,尤其是配电网发生故障时,光伏的有功和无功响应对配网产生较大影响,因此,需要对分布式光伏接入对配网系统的暂态特性进行建模分析。基于光伏并网系统传统结构及控制方式,提出分别适用于低电压和高电压故障下,有功与无功解耦的逆变器保护控制策略,并对模型的高低电压穿越能力进行仿真,并基于逆变器实际电压穿越检测报告进行检验,验证了该光伏并网系统模型具备规定的故障穿越能力。由北京地区某光伏电站实际配网结构、设备参数和光伏控制参数,将传统综合负荷与光伏并网模型并联,建立考虑分布式光伏接入的配电网电磁暂态模型,并等值至110 kV侧,仿真分析了辐照度变化时光伏出力和系统潮流,同时,在配网侧发生三相电压跌落和升高故障条件下,对光伏动态响应和配网各母线潮流进行分析,结果显示,建立的模型能够有效反映动静负荷及光伏系统在稳定运行和高低电压故障条件下对配电网的影响,光伏在进行高低穿控制后能够对电网无功进行有效调节,同时在容量范围内提供有功功率。