基于PSCAD/EMTDC软件的空载线路工频过电压研究

讨论了空载线路在电容效应下产生的工频过电压,并对并联电抗器抑制工频过电压的作用进行了理论分析.同时,应用PSCAD/EMTDC软件进行仿真,仿真计算验证了理论分析的正确性,表明并联电抗器装设在线路末端时抑制工频过电压的效果最好,且与线路补偿度有关.     

高压电抗器在电网中的作用

超高压电网的额定电压不仅比高压电网高得多,而且线路往往很长,同时又采用分裂导线,线路的分布电容显著增大,造成流过线路的容性电流增大。而且如果线路处于空载状态,所生产的容性电流导致电压分布不均匀,在线路抹端会产生高的过电压,同时造成大量功率损耗,这就是所谓的”电容效应”。为了补偿这一效应,在超高压长线路末端都装有高压并联电抗器,一般采用三台单相电抗器按Y形连接,中性点经一小电抗器接地。     

单端暂态量保护在带并联电抗器的超高压线路上的应用

理论分析表明,利用高低频段能量比的单端量保护可应用于带并联电抗器的超高压输电线路,且保护性能几乎不受并联电抗器的安装位置与数目的影响,在带并联电抗器的线路发生金属性故障时仍具有较高灵敏度,因此基于高低频能量比的保护应用于带并联电抗器的线路时对过渡电阻的变化不敏感。选用较高频段作为低频段时,保护性能几乎不受故障初始角及故障类型的影响。利用小波包分解作为分频手段计算高低频能量比。大量仿真实验验证了所得结论。     

超高压可控电抗器抑制内过电压及潜供电流

针对我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著制约线路传输功率的缺点,提出采用可控电抗器来代替的方案。首先介绍了可控电抗器的结构和工作原理,建立了基于小斜率磁化曲线的可控电抗器模型。针对此模型着重分析了可控电抗器的谐波特性、伏安特性、控制特性和响应时间特性,列出了可控电抗器中性点小电抗器的计算公式。根据三右-江陵500 kV输电线路建立了超高压线路模型,仿真研究了可控电抗器应用于该线路后对工频过电压、操作过电压以及潜供电流的抑制效果。仿真结果表明:可控电抗器除了能随着系统传输功率的变化来平滑调节无功容量,还能抑制故障时产生的工频过电压和操作过电压,限制单相故障时引起的潜供电流,成功实现单相自动重合闸。从而验证了可控电抗器应用于超高压输电线路的可行性和有效性。     

500 kV高压线路并联电抗器补偿及仿真分析

当电力系统低谷负荷时，500kV线路容性功率使电压升高至550kV，提出在线路一侧加装并联电抗器补偿无功功率，通过计算线路的潮流和电压以确定电抗器容量，然后用ETAP PowerStation软件对补偿效果进行仿真，仿真结果证实了该方案的可行性。     

基于PRONY法的超高压线路单相自适应重合闸故障性质识别新方法

为解决带并联电抗器超高压输电线路中自动重合闸盲目重合及永久性故障问题,针对瞬时性故障时恢复电压的拍频现象进行研究,发现其恢复电压中除工频频率外还存在位于30-45 Hz之间的频率。根据该频率特性,提出了基于PRONY算法的超高压单相自适应重合闸故障性质识别判据。利用PRONY算法计算恢复电压信号频率,快速准确识别瞬时性故障与永久性故障。仿真及实测结果验证了判据的有效性和准确性。     

超(特)高压输电线路差动保护电容电流补偿

在超(特)高压输电线路中接入的并联电抗器,可以适当地补偿分布电容所产生的容性电流,降低差动电流,但仍不能保证区外故障时正确动作.本文在传统的分相电流差动保护的基础上,结合电抗器的补偿作用,对传统的补偿方案进行了修正.通过ATP仿真验证,表明该方法具有较高的可靠性.     

利用广义诺顿定理调整输电线路参数不对称性的方法

为了降低高压输电线路上的不对称电压,维持电网的稳定运行,提出基于三相高压输电线路的诺顿等值电路.将不对称的线路参数看作诺顿等值电路的等效导纳,通过调节末端变电站中静止无功补偿设备的投切量,使其端口电压接近三相对称,从而达到降低线路上不对称电压的目的.理论计算结果及Matlab仿真分析表明,该方法可以使得线路末端电压的不平衡度降到最低,从而改善整条线路的不对称状况.     

330 kV同塔双回输电线路下平行运行的380 V线路感应电压电流仿真计算

在西北经济走廊地区,为了最大程度的节省占地面积,提高经济效益,高压输电线路下存在低穿且并列运行的低压配电线路.当低压线路进行停电检修时,由于同塔多回高压输电线路的静电与电磁耦合产生的感应电压,感应电流会危害到检修人员的安全.因此,以西北地区罗山—灵州330 kV输电线路正常运行时的情况为例,利用电磁仿真软件ATP-EMTP搭建模型,从线路长度、电流大小、呼称高度以及偏离杆塔中心的距离4个方面分析对比其平行运行的380 V线路上的感应电压、感应电流的变化情况,计算不同作业方式下流过人体电流的数值.研究结果表明:静电感应电压主要与偏离杆塔中心距离和呼称高度有关,静电感应电流主要受低穿并列运行线路长度和呼称高度影响;电磁感应电压电流与低穿并列运行线路的长度、运行电流的大小、杆塔偏离中心距离这3个因素都有关;在检修作业时,综合考虑各项人体生理效应推荐值,建议选取方式2进行安全作业.     

SF_6断路器预击穿引起35kV并联电抗器过电压试验与仿真计算

由于断路器动作特性和断弧能力,并联电抗器投切过电压将威胁其自身绝缘.为了确保新建并联电抗器稳定投入电力系统运行,采用实验和仿真计算的方法研究并联电抗器合闸过电压.现场试验发现SF6断路器合闸过程中存在预击穿放电现象,该预击穿过程使并联电抗器高压端产生了威胁其自身绝缘的过电压.为了研究该放电现象对并联电抗器绝缘的影响,在ATP-EMTP中建立SF6断路器合闸预击穿模型并计算并联电抗器上的操作过电压水平.实验和仿真计算结果均表明SF6断路器合闸预击穿过程将在并联电抗器高压端产生过电压.研究工作为指导变电站扩建和运行具有一定的参考价值.     

高速电子系统非均匀传输线辐射问题

建立非均匀传输线简化后的阶跃型均匀传输线的散射参数模型,提出计算阶跃型非均匀传输线的散射参数和电压分布的方法.根据天线电流的假设理论,计算阶跃型非均匀传输线的远场辐射电场强度以及辐射方向分布情况,对天线电流的假设理论进行辐射方向修正.将计算结果与ANSYS公司高频电磁场数值计算软件HFSS仿真结果进行对比分析,讨论不同相对介电常数的板材和铜箔厚度变化时的远场辐射变化情况.当相对介电常数较小和铜箔厚度较厚时可以有效地降低阶梯型非均匀传输线远场辐射强度.     

基于子模型法的330 kV线路绝缘子串电压分布计算

采用子模型法计算了330 kV输电线路绝缘子串的电压分布,计算中考虑了铁塔的具体结构及三相电压之间的相互影响;通过与现场实测数据的比较,证实了该算法的有效性,该算法所得结果可用于研究330kV线路工频电压下绝缘子串闪络原因和闪络机理,以及用于制定符合线路安全运行的防治措施.     

高压输电线路工频过电压机理分析

对产生高压输电线路过电压的原因之一——工频过电压进行了详细的分析.利用长输电线路模型，分别对单端电源与长线相连的工频过电压、不对称短路引起的工频过电压和双端电源与长线相连的工频过电压的产生机理作了分析，并提出了相应的抑制措施.     

传输线变压器在高压脉冲源中的应用

传输线变压器具有良好的高频特性,能够克服传统脉冲变压器的分布电感和分布电容对脉冲传输的不良影响。建立传输线变压器的理论模型,分析其基本工作原理,根据传输线理论探讨使用传输线变压器时的最佳匹配条件以及使用中阻抗失配引起的波形畸变;采用同轴电缆和高磁导率的铁基非晶磁性材料绕制传输线变压器,将其作为高压脉冲源的输出装置并进行相关实验。实验结果表明传输线变压器对输出脉冲的响应良好,减小了能量损耗。     

单极高压直流输电线路电场强度计算

通过改进Sarma计算方法和引入分裂导线的作用，运用解析法计算了高压直流输电线路的电场强度，并分析了线路几何参数的影响.结果表明，电场强度随距导线距离的增加而急剧衰减，地面最大电场强度位于导线垂直投影处.次导线半径和导线对地高度对电场强度的影响较明显，次导线半径越大，导线越高，电场强度则越小.次导线布置形式和导线分裂间距对电场强度的影响很小.在不同次导线半径下，最大电场强度与运行电压呈近似线性关系.在不同导线对地高度下，最大电场强度与运行电压呈发散状的非线性关系.将解析法计算结果和有限元法计算结果进行比较，两者吻合较好.     

高压输电线路工频过电压机理分析

对产生高压输电线路过电压的原因之一——工频过电压进行了详细的分析.利用长输电线路模型,分别对单端电源与长线相连的工频过电压、不对称短路引起的工频过电压和双端电源与长线相连的工频过电压的产生机理作了分析,并提出了相应的抑制措施.     

基于蒙特卡罗法的超高压输电线路绕击跳闸率的计算

为准确评价超高压输电线路的耐雷性能,采用蒙特卡罗法对雷电绕击线路的随机过程进行模拟和统计计算,并通过改进的电气几何模型(EGM)进行绕击的判定。用简化的集总参数模型(级联的π型电路)对线路进行建模,用梯形积分法求解状态空间方程进而计算线路雷电绕击过电压,并与电磁暂态程序(EMTP)计算结果进行了比较,证实了该模型的可靠性。针对一条500 kV超高压线路进行了雷电绕击跳闸率的计算,最后分析了地面倾角,雷电入射角,工频电压对雷电绕击跳闸率的影响。     

高压输电线路覆冰问题研究

介绍了高压输电线路覆冰的形成机理、覆冰的种类及影响覆冰的因素,分析了输电线路冰害事故的成因,论述了线路覆冰所造成的主要危害,介绍了融冰技术的研究现状以及防冰除冰的主要方法,并对该项技术的应用前景进行了展望.     

高压输电线在线测定器

基于电磁场理论,利用线圈在高压输电线附近产生感应电动势来消除测量回路的感应电势这一原理,成功地研制了一种高压输电线在线测定器,同时给出了该测定器的硬件与软件实现方案