550kV GIS电站VFTO研究

结合中国某550 kV GIS电站,对550 kV隔离开关操作引起的VFTO进行了数值仿真分析,计算结果表明该电站550 kV隔离开关操作引起的VFTO不会对550 kV GIS的绝缘性能造成破坏,为运行调度人员操作隔离开关提供了理论参考,同时也为后续550 kV变压器在VFTO作用下的绝缘可靠性分析提供了输入数据。     

三峡电站GIS快速暂态过电压现场试验及分析

特快速暂态过电压(VFTO)是危及全封闭气体绝缘组合电器(GIS)及变压器绝缘的一种电磁暂态现象。为了获取三峡电站的VFTO的幅值和频率等特性参数,考验VFTO是否超过变压器的绝缘水平,介绍了三峡电站GIS通过隔离开关操作产生并测量VFTO的波形现场试验方法、试验接线及操作步骤。试验采用电容耦合式传感器获取变压器的VFTO波形,分析了3种典型运行方式下的VFTO幅值差异,提出了减小VFTO对变压器绝缘影响的措施。试验结果的VFTO最高电压达1127kV,小于500kV变压器的雷电冲击耐受电压,表明VFTO不会造成三峡电站变压器绝缘损坏。     

750kV GIS中运行方式对快速暂态过电压的影响

随着超高压气体绝缘变电站(gasinsulated switchgear,GIS)的广泛使用,GIS中由隔离开关和断路器操作引起的快速暂态过电压(very fast transient voltage,VFTO)引发的绝缘事故越来越多。以西北地区750kV官亭GIS变电站为计算原型,利用电磁暂态程序对不同运行方式下GIS上的VFTO进行了数值仿真计算和分析。计算结果表明:单电源运行时VFTO幅值更高,带电出线越少VFTO越明显,线路越短VFTO幅值越高,操作离送电侧越近的隔离开关VFTO幅值越高。运行方式对750kV GIS中VFTO有较大影响。     

500kV GIS变电站隔离开关操作引起的VFTO研究

针对气体绝缘金属封闭电器(GIS)中由于隔离开关操作引起的快速暂态过电压(VFTO)的特性以及危害,以某500 kV GIS变电站为例,利用电磁暂态仿真软件EMTP-ATP建立计算模型,计算分析了多种运行方式下隔离开关操作引起的VFTO,为合理制定操作方式提供工程参考.     

550kV GIS内部快速瞬态过电压计算与分析

随着全封闭气体绝缘变电站(GIS)运行电压等级的提高,在330kV以上的GIS中,设备容易受到操作隔离开关所引起的快速暂态过电压(VFTO)的影响,它对变电站内的设备特别是变压器等构成了新的影响. 以某抽水蓄能电站为研究背景.利用Fortran语言和Matlab软件详细计算和模拟了该电站在多种操作方式下550 kVGIS内部的快速暂态过电压(VFTO),简单讨论了电缆长度对VFTO的影响,重点分析了VFTO对主变和其他电气设备绝缘可能带来的影响.结果表明,由于连接主变与GIS的长电缆明显抑制了主变侧的VFTO,该项目中涉及到的VFTO不会引起主变的匝间绝缘击穿.     

500kV智能变电站GIS快速暂态过电压仿真计算分析

随着SF6气体绝缘开关(GIS)在电力系统的大规模应用,因隔离开关操作产生的快速暂态过电压(VFTO)引起的GIS本体事故呈增加趋势,而目前国内针对超高压智能变电站中VFTO对GIS的影响研究较少。通过按照某500kV智能变电站的实际主接线建立仿真模型,运用EMTP仿真软件模拟2种不同运行方式下GIS中隔离开关操作过程,得出VFTO的特性,为运行生产提供依据。     

500kV GIS隔离开关操作产生VFTO的研究

针对气体绝缘封闭式开关设备(GIS)中快速暂态过电压(VFTO)产生的原因、出现的种类、对GIS本身以及对外部设备的危害等问题,对某水电站500 kV GIS建立了系统的仿真模型,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,计算分析了隔离开关在3种典型操作方式时在主变压器线圈上引起的VFTO,并提出了防止VFTO的运行操作要求。     

550kV全封闭组合电器快速暂态过电压影响因素分析

分析了550kV全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关(disconnector,DS)操作时产生快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)的影响因素,提出了抑制GIS系统中VFTO的方法。以董箐水电站为研究背景,根据550kVGIS结构及运行特点,在计算了隔离开关7种操作方式下VFTO的基础上,分析了VFTO对变压器绝缘的危害与对避雷器计数器的影响以及残余电荷电压和合闸电阻对VFTO幅值与频率的影响。针对在建的特高压输变电系统,提出了抑制VFTO的措施,可为特高压GIS设备的生产与运行提供参考。     

低电压法现场测量GIS隔离开关操作VFTO

介绍在GIS现场采用低电压法测量550 kV GIS隔离开关操作VFTO(特别快速暂态过电压)的试验过程,测试结果用于验证EMTP数值计算参数的选取并修正,使550 kV GIS隔离开关操作VFTO波形和幅值的预测更为精确,指导和验证隔离开关重击穿燃弧时对地放电防治的设计。提出了推广在GIS现场安装后采用低电压法测量VFTO的建议,用于校验隔离开关设计、GIS及变压器等绝缘配合。     

特高压泉城站1000kV GIS VFTO仿真研究

GIS变电站隔离开关的操作会产生特快速瞬态过电压(VFTO),可能损害一次设备的绝缘,并可能对二次回路引起电磁干扰。针对特高压泉城站1000 kV GIS隔离开关操作产生的VFTO进行了仿真,确定了VFTO水平,提出了抑制措施。     

抽水蓄能GIS电站VFTO幅值影响因素与权重分析

抽水蓄能电站与传统GIS电站相比,因开关操作更为频繁,产生VFTO概率更大,同时抽水蓄能电站由于地理环境限制需通过高压长电缆连接地上与地下两部分,接线形式的不同也会使产生的VFTO具有不同的特性。由于VFTO会严重威胁GIS设备、变压器和二次设备的运行安全,尤其是VFTO的幅值是导致设备绝缘损坏的重要因素,因此有必要对抽水蓄能GIS电站的VFTO幅值影响因素与权重进行深入研究。文中以某500 kV抽水蓄能GIS电站为例,采用仿真的方法计算分析了电站中VFTO幅值的影响因素和影响权重,获得了多种因素对VFTO幅值的影响规律和权重,研究结论对抽水蓄能GIS电站VFTO抑制和绝缘配合具有参考价值。     

南阳站1100kV HGIS VFTO仿真

对隔离开关操作引起的VFTO进行仿真是实现合理的绝缘配合及建设坚强特高压电网的重要课题。针对1 000 kV南阳开关站的HGIS布置,对隔离开关操作引起的VFTO进行了计算分析,计算结果表明,隔离开关中电阻对VFTO具有显著的抑制作用。南阳开关站隔离开关带有500Ω抑制电阻,在最苛刻条件下关合GIS中的VFTO幅值最大为1 266.6 kV,远低于其额定雷电冲击耐受水平2 400 kV;关合一次抑制电阻吸收的能量远低于其额定热容量,因此南阳开关站的隔离开关可以可靠操作。     

750kV GIS电站VFTO波形特征参量的提取及统计分析

文中采用电磁暂态分析程序(electro-magnetic transients program,EMTP),以西山750 kV气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)电站为工程背景,计算研究了多种运行方式下隔离开关操作引发的快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO),深入分析了VFTO波形的特点,提取出其特征参量,并对特征参量进行规律统计,为VFTO标准波的归纳提供参考。计算结果表明,西山750 kV GIS电站所产生的VFTO最大幅值平均为1.87 p.u.,最大为2.63 p.u.;第一峰值点平均陡度为5.85 kV/ns,最大为14.82 kV/ns;振荡持续时间平均为3.76 s,最大为5.67 s。     

750kV GIS中快速暂态过电压的研究

随着超高压气体绝缘变电站(GIS)的广泛使用,由隔离开关(DS)和断路器(CB)操作引起的快速暂态过电压(VFTO)引发的绝缘事故也越来越多。以西北地区750 kV官亭GIS变电站为计算原型,利用电磁暂态程序(EMTP)对不同运行方式下GIS设备上的VFTO进行了数值仿真计算和分析,从而获得不同运行方式和操作方式下各节点的VFTO电压幅值、频率、陡度和波形等数据。根据计算数据对GIS和连接设备的绝缘配合和安全裕度进行了分析,为下一步开展VFTO现场实测提供了理论参考数据。     

750kV GIS中隔离开关取消合分闸电阻可行性研究

文中以西安南750 kV GIS电站为工程背景,研究取消750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻的可行性。依据西安南750 kV GIS结构和电气接线选取了7种典型的运行方式,建立了ATP-EMTP仿真计算模型,分别对不同方式下隔离开关进行分合闸操作,研究分析各设备节点的电压幅值。对幅值较高的电压波形进行幅频分析,对过电压及VFTO进行绝缘配合校验。计算结果表明:取消隔离开关分合闸电阻后,不同接线方式下操作隔离开关时,进线套管、与被操作隔离开关相邻的断路器、与之连接在同一母线上且与之相邻的隔离开关上的过电压幅值较高,但均未超过设备的雷电耐受电压。因此可以得出结论:从绝缘配合的角度,750 kV GIS中隔离开关分合闸电阻可以取消。     

800 kV GIS变电站VFTO计算研究

GIS变电站在隔离开关操时会产生快速暂态过电压(VFTO)。由于VFTO幅值很高,将严重威胁GIS设备、变压器和与其相连的二次设备。为了给GIS变电站的设计、布置提供参考,文中运用有限元分析方法,对800 kV GIS变电站中主要设备参数进行了计算,并通过实际测量验证了计算的正确性。应用EMTP程序对某800 kV GIS变电站在6种不同操作方式下,隔离开关合闸时产生的VFTO进行了仿真,得出了6种操作方式下,VFTO的最大值和出现的位置。通过与安全限值比较,得出了该800 kV GIS变电站绝缘符合要求的结论。最后对残余电压、阻尼电阻和短母线长度等影响VFTO幅值的因素进行了研究。     

330 kV GIS变电站电子式电压互感器抗VFTO干扰方法研究

气体绝缘开关装置（GIS）中的隔离开关在操作时产生的特快速暂态过电压（VFTO）会造成GIS电子式电压互感器二次设备损坏和信号骚扰,因此研究一种抑制VFTO的方法。首先分析GIS电子式电压互感器电压传递的数学模型,然后设计一套抑制VFTO的系统,最后通过330 kV GIS隔离刀闸开合试验验证抑制VFTO系统的有效性。试验证明,该方法可有效降低VFTO对GIS电子式电压互感器采集单元的影响,保证GIS电子式电压互感器稳定运行。     

分段电阻电弧模型下快速暂态过电压仿真及其对断路器中并联电容器的影响

超高压与特高压输电系统中,GIS及其相连设备容易受到操作隔离开关所引起的快速暂态过电压(VFTO)造成的绝缘威胁,而在VFTO的计算过程中,GIS设备模型的选取直接影响计算结果的准确程度,其中隔离开关的电弧模型尤为重要.首先从GIS本体结构出发,根据分布参数理论与电弧的动态物理过程,以及目前常用的两种电弧模型,提出了分段式电阻电弧模型,并结合某550kV GIS实际线路,利用Fortran语言和Matlab软件详细计算了三种电弧模型下GIS内部的VFTO,结果表明分段电阻电弧模型能够准确地模拟隔离开关电弧的物理过程,对于VFTO的数值计算与特性分析是实用的.其次,针对上述550kV GIS中由于隔离开关操作故障引起断路器并联电容器爆炸的事故,研究了断路器内部VFTO的分布情况,结果表明VFTO在双断口断路器两个并联电容上的分布存在差异,长时间的VFTO作用下,并联电容受到了热击穿的威胁.     

水电站GIS特快速暂态过电压在线监测系统构建及监测数据分析

特快速暂态过电压(VFTO)严重威胁气体绝缘组合电器(GIS)及变压器等线圈类设备的绝缘性能,尤其在GIS和变压器通过油气套管直连时。因此为准确及时掌握VFTO对GIS和变压器运行状态的影响,有必要实时监测GIS设备断路器和隔离开关操作引起的VFTO水平。文中针对某大型水电站500 k V变压器和GIS设备,设计了一套基于超宽频电容传感的特快速暂态过电压在线监测系统。对GIS设备与变压器联接筒体处的盖板进行电容传感改造,在监测终端处就地进行信号转换和采集,并通过光纤上传至上位存储控制单元。监测系统有效测量带宽2.1 Hz～230 MHz,采样率250 MS/s,模拟带宽100 MHz。通过定制的陡度触发模式可准确捕捉突变电压波形,记录时间不低于200 ms。过电压系统上线之后,成功准确记录到隔离开关和断路器在操作过程中引起的特快速暂态过电压波形。通过数据分析发现该水电站隔离开关操作引起的VFTO波形持续时间低于5μs,上升沿低于60 ns,主要频谱分布在1～10 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率可达100 MHz;断路器操作操作引起的VFTO波形持续时间约30μs,上升沿约100 ns,主要频谱分布在100 k Hz～2 MHz之间,上升沿处最高瞬时频率也可达100 MHz。利用过电压在线监测系统实测的过电压波形可优化GIS和变压器设备VFTO仿真模型,为提升设备VFTO防护水平,分析设备故障原因奠定了坚实基础。     

采用投切电阻抑制特高压GIS中特快速暂态过电压

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中隔离开关的操作会产生特快速暂态过电压(VFTO),可能导致GIS本体及其相连的设备(如变压器)绝缘损坏,并可能产生电磁干扰,影响二次设备。国家电网公司正在建设的中国1000kV交流特高压试验示范工程中,晋东南变电站采用GIS。计算表明,在不采取VFTO限制措施的情况下,晋东南变电站GIS本体承受的VFTO较高。为限制VFTO,建议在晋东南GIS隔离开关装设投切电阻。若采用500Ω投切电阻,VFTO峰值可由2.6p.u.下降到1.4p.u.。分析装设投切电阻对VFTO频率特性、陡度、陡波上升/下降幅度的影响,仿真隔离开关操作过程中多次重燃现象,并确定多次重燃过程中隔离开关投切电阻吸收的能耗。