冻土地区变电所接地方案研究

土壤电阻率是影响变电所接地网设计的重要因素,冻土地区随季节的变化地表土壤电阻率将会发生较大变化。以长春南500kV变电所田家油坊站址为例,研究了冻土地区变电所深埋水平接地网、双层接地网、水平接地网与垂直接地极相结合三种不同类型的接地方案,比较与分析了三种接地方案的接地性能,得出水平接地网与垂直接地板相结合的接地方案的接地性能最优的结论。同时,对垂直接地极进行了优化分析,结果袁明10m＋5m垂直接地极方案及稀疏10m垂直接地极方案同为最佳方案。     

220／110kV混压同塔四回输电线路耐雷性能研究

为评估220／110kV混压同塔四回输电线路的耐雷性能,采用改进电气几何模型（EGM）与电磁暂态程序（EMTP／ATP）计算了其绕、反击跳闸率,并分析了地面倾角、地线保护角、杆塔呼称高度、接地电阻、架设耦合地线等因素的影响。计算结果表明,混压同塔四回路220kV线路绕击相对严重,110kV线路反击相对严重。最后,提出了改善线路雷电性能的措施,建议在实际工程中防绕击采用负保护角（〈-5°）和安装侧向避雷针,防反击采用降低杆塔接地电阻（≤5Ω）和架设耦合地线。     

架空线对入侵超高压变压器的特快速暂态过电压波前陡度的限制

在采用气体绝缘组合开关(GIS)的500kV变电站或发电厂中,陡波前的特快速暂态过电压(VFTO)对主变纵绝缘有很大的威胁。为此,分别从实验和仿真这2个方面详细探讨了连接于GIS母线与变电站或发电厂主变之间的架空线对到达主变端口的VFTO波前陡度的削弱作用,并采用ATP-EMTP仿真计算、分析了该段架空线长度与到达主变端口的VFTO波前陡度之间的定量关系。研究结果表明,长度为5～15m的架空线能够很好地保护主变纵绝缘:当架空线长度约为5m时,架空线能够非常明显地削弱到达主变端口的VFTO波前陡度;当架空线长度为10m时,对于大部分采用GIS的500kV变电站以及发电厂,到达变压器的VFTO波前陡度不会超出限制水平;当架空线长度达到15m时,对于各种采用GIS的500kV变电站以及发电厂,到达变压器的VFTO波前陡度都不会超出限制水平。     

隔离开关多次重燃的VFTO计算模型

为更准确反映隔离开关操作过程中的特快速暂态过电压（VFTO）的全波形,建立了包含击穿电压、燃弧电阻、断口电容等动态因素模块的特高压GIS隔离开关多次重燃模型,为仿真隔离开关多次重燃下的VFTO提供了研究思路。     

1000kV特高压GIS变电站快速暂态过电压的研究

快速暂态过电压对1000 kV GIS设备的危害性比对500 kV及以下的系统要大得多,必须引起足够的重视。使用EMTP软件,仿真分析了晋东南特高压GIS变电站本期单母一回出线一回主变运行工况下,操作出线隔离开关和变压器侧隔离开关产生的VFTO波形和幅值。在不采取限制措施的情况下,GIS本体最高VFTO达2.09 pu。研究了隔离开关加装并联电阻后VFTO的抑制情况,分析了并联电阻接入时间与VFTO最大值和并联电阻吸收能量的关系。当加装500Ω并联电阻后,VFTO最大值下降到1.30 pu,抑制效果理想。     

直流输电系统偏磁抑制措施引起的过电压研究

高压直流输电系统采用单极—大地回路运行方式时,巨大的入地电流会使接地极附近的变电站主变产生直流偏磁,影响主变及交流系统的安全稳定运行。电阻限流法和电容隔直法已成为抑制直流偏磁的有效方法,但会抬升主变中性点过电压水平,对绝缘造成威胁。在采用电阻限流法和电容隔直法后,对220 kV与500 kV典型变电站的主变中性点短路过电压及雷电过电压进行了计算分析,对中性点绝缘水平进行了校核,并从绝缘水平的角度对电阻限流法的电阻取值提出了建议。     

二次消谐装置对抑制铁磁谐振有效性的仿真研究

对10 kV配电网中采用二次消谐措施消除铁磁谐振过电压的有效性进行了仿真研究。结果表明,该方法的有效性建立在故障瞬间必须立即在PT开口三角绕组投入阻尼电阻且要求电阻阻值很小并有足够的热容量的基础上,但这在实际中较难实现,使得一些二次消谐装置不能有效消谐,消谐效果有待进一步改进。     

500kV GIS变电站快速暂态过电压及防护措施仿真研究

根据实际GIS系统结构,利用ATP-EMTP电磁暂态程序对三种不同的快速暂态过电压（VFTO）防护措施的作用效果进行了仿真分析,即隔离开关加装并联电阻、主变入口前加装并联电容器和主变入口前加装串联阻波器。仿真结果表明,三种措施中隔离开关加装并联电阻的防护效果最为明显,不仅能够大幅度降低GIS电站中的VFTO幅值,同时还能明显减小VFTO的波前陡度,抑制VFTO的威胁;主变入口前加装并联电容器有一定的防护效果,但作用不如隔离开关加装并联电阻明显;主变入口前加装串联阻波器对减小传入主变绕组的VFTO波前陡度有较好的作用,但阻波器本身将承受幅值很高的陡波前过电压,同时还会给GIS电站引入高频谐波,不能作为防护VFTO的措施。     

特高压交流变电站电磁环境研究

讨论了影响特高压交流变电站电磁环境的工频电场、工频磁场、无线电干扰以及可听噪声等因素的产生原因和分布特性,并归纳了如GIS技术、站内布局优化等控制电磁环境影响的措施.将特高压变电站的电磁环境限值标准、实测数据与超高压变电站进行比较,得出了特高压变电站电磁环境与超高压变电站基本相当的结论.     

特高压电网的过电压与绝缘配合

随着我国电力需求的快速增长,建设特高压电网已成为解决电网发展需求的必然选择。而限制特高压输电系统的过电压水平,合理选择绝缘水平是特高压输电工程建设的关键课题。从工频过电压、潜供电流、操作过电压、雷电过电压和绝缘配合这几方面全面分析了中国特高压交流电网的过电压与绝缘配合问题。分析认为,特高压交流输电在过电压及绝缘配合具有特殊性,但通过合理配置相关设备、优化线路和变电站设计可以满足要求,在技术上也是可行的。