接地消弧装置导致PT铁磁谐振机理分析

在配置有接地消弧装置的中性点不接地配电系统中,消弧装置动作过程能够导致线路电压骤变,从而可能引起电磁式电压互感器(PT)产生铁磁谐振,对设备和系统造成重大危害。为了避免铁磁谐振影响,需要对接地消弧装置产生谐振的机理进行研究。通过分析中性点不接地配电系统结构,并结合接地消弧装置动作过程,研究了接地消弧装置动作对配电系统运行参数的影响。研究了PT铁磁谐振原理,并结合接地消弧装置动作特性对消弧装置导致PT铁磁谐振的机理进行了理论分析。提出了一种基于谐振回路特性和铁芯励磁特性的能够表达谐振非线性过程的迭代计算方法,通过MATLAB对铁磁谐振进行了仿真。结果说表明接地消弧装置能够导致PT铁磁谐振,谐振的类型受线路对地电容大小的影响,大多数情况下产生的是分频谐振。     

补偿电网中性点位移电压异常的原因及对策

分析和探讨了补偿电网中性点位移电压异常的原因及危害,讨论了电网的网络结构、运行方式对中性点位移电压与自动跟踪消弧装置结构及调谐和运行方式对电网中性点位移电压(如电网不对称度、电网阻尼率等)的影响。基于电网运行、消弧装置结构和调谐运行方式诸方面的研究分别对补偿电网中性点位移电压采取了控制措施(如调整电网结构,加大消弧线圈补偿回路的阻尼率等)。     

谐振机理在CVT故障中的影响分析及防护措施

针对电网内频繁出现电容式电压互感器电压异常的问题,本文深入研究了谐振机理在电容式电压互感器中的应用及故障影响分析,并结合案例对补偿电抗串联谐振、谐振型阻尼器并联谐振的失谐故障现象、特征进行了分析,总结了两种谐振回路故障的原因及特征,供现场技术人员参考.最后本文对电容式电压互感器的运维提出了有效的防护措施.     

浅析消弧线圈的一些问题

简要介绍了消弧线圈的发展和在电网中的作用,探讨了评价消弧线圈性能的几个技术指标,尤其是消弧线圈接地方面,较详细地分析了串联线性阻尼电阻和串联非线性阻尼电阻各自的优缺点,得出了消弧线圈串联大功率非线性阻尼电阻,更有利于快速熄弧和消除谐振的结论。     

配电网电容电流的准确预测

配电网电容电流的准确测量是消弧线圈调节、补偿消弧的前提。本文分析了现有电网电容电流检测方法的特点;提出了单相附加电阻预测故障接地电容电流的新方法;该方法通过测量单相附加电阻后的电网零序电压和接地电阻上的电压,就能在电网正常运行时准确预测出电网发生单相接地故障时的电容电流。设计了基于此新方法,利用DSP实现的智能型电容电流预测装置方案;利用模拟电网对装置预测的准确性进行了验证。结果表明,该系统不仅能准确预测电网发生单线接地故障时的电容电流、对地绝缘电阻电流、接地点的残流等影响熄弧的关键参数,还能检测谐振电网的补偿状态,且操作安全、测量迅速、简便易用。     

对消弧线圈若干问题的探讨

在总结消弧线圈的发展和在电网中作用的基础上,结合对太原供电公司城南集控站所辖各无人值班站消弧线圈的研究,探讨了评价消弧线圈性能的几个技术指标,较详细地分析了消弧线圈接地采用串联线性阻尼电阻和串联非线性阻尼电阻的优缺点,得出了消弧线圈串联大功率非线性阻尼电阻更有利于快速熄弧和消除谐振的结论。     

多功能消谐装置治理铁磁谐振过电压的局限性研究

电力系统谐振过电压不仅引起电压互感器(PT)断线甚至烧毁,而且会引发主设备损坏造成大面积停电事故,严重威胁电网的安全稳定运行。基于对铁磁谐振产生机理的研究,结合10 kV变电站故障录波及二次消谐装置的动作行为,本文对因铁磁谐振现象造成的不接地系统10 kV电压互感器高压保险频繁熔断现象进行分析。虑及故障前后多功能消谐装置的动作情况,并考虑装置动作前后10 kV侧运行电压波动情况分析了多功能消谐装置对PT铁磁谐振过电压现象的治理情况。在上述研究的基础上,本文对多功能消谐装置消除铁磁谐振过电压的能力提出了质疑,并简要分析了其功能局限性的原因。     

顺北油田二区变电站35kV电压互感器烧毁故障分析

油田电网运行中,35kV系统和10kV系统为中性点经消弧线圈接地系统或不接地系统,在电网发展时期,系统参数可能处于谐振区,电磁式电压互感器易发生铁磁谐振现象,产生过电压或过电流,严重时会烧毁电压互感器。本文对顺北油田二区变电站35kV系统发生的3次电压互感器烧毁故障开展研究,得出电力系统处于谐振区,电压互感器铁磁谐振是造成电压互感器烧毁的原因。通过采取投入消弧线圈、应用饱和特性好的电压互感器和4PT改造等措施,有效治理了铁磁谐振。     

自动跟踪补偿消弧成套装置在10kV城市配电网中的应用

结合我国10kV城市配电网中性点接地方式的实际情况,提出了一种新的电网中性点径消弧电抗器串联电阻接地方式,并实现消弧电抗器的自动跟踪调节。分析了采用此种接地方式的产品——自动跟踪补偿消弧成套装置的特点、实际运行情况以及在城市配电网中的应用情况。     

谐振接地方式在中压电网的应用研究

指出我国中压电网不接地或谐振接地系统中沿用的老式调匝消弧线圈存在的问题。提出如何正确地确定中压电网的接地方式，是关系发展方向的问题，并对中性点谐振接地方式从原理与应用上进行了技术分析。国产自动跟踪补偿消弧系统及其装置已研制成功，填补了国内空白。该系统完全克服了老式消弧线圈的缺点，是我国中压电网理想的接地方式。     

自能式多断口灭弧装置熄灭直流电弧试验研究

直流配网是未来电网的发展方向,但是直流配网防雷形势依旧严峻,不容乐观。文章研究了一种自能式多断口灭弧装置,简述了装置的灭弧原理,分析了自能式多断口灭弧装置熄灭直流电弧机理,论证了“冲击疏导-快速灭弧-阻断重燃”的自能式熄弧方法可快速熄灭闪络后的直流电弧。在直流电弧灭弧试验中,灭弧装置可在3 ms时间内全概率熄灭幅值为0.8 kA直流电弧,并阻断电弧重燃,达到良好的灭弧效果。研究验证了自能式多断口灭弧装置熄灭直流电弧的可行性,为未来装置实际挂网运行提供了重要研究基础。     

配电网单相接地故障的柔性熄弧装置

现有柔性熄弧方法仅利用有源逆变器控制故障点电压为零,熄弧电源容量高达50 kVA,且体积较大。针对这一问题,在电压熄弧的基础上,提出了功率源转换与有源逆变器结合的柔性熄弧方法。在配电网发生单相接地故障时,通过功率源转换将中性点电压反相钳位到接近于故障相电源电压,偏差电压的幅值和相位通过有源逆变器进行精确补偿,使故障点电压远小于熄弧电压,实现快速熄弧。在利用Matlab/Simulink对传统消弧线圈的仿真基础上,仿真了仅投功率源转换、功率源转换结合有源逆变器的柔性熄弧方法在各工况下的运行特性。通过10 kV真型配网实验场,验证了该方法的有效性。结果表明该柔性熄弧装置可以有效降低故障点电压,实现快速熄弧,大大降低有源逆变器的容量。     

HVDC故障恢复特性的分析及改善措施

为了探究影响高压直流输电(HVDC)故障恢复特性的主要因素及改善其恢复特性的措施,文章分析了包括交流系统强度、直流输电极控制中相关参数的设置及故障恢复期间交流系统的无功补偿特性在内的各种因素在系统切除故障后对电压及功率恢复的影响,提出了包括AC-VDCOL与DC-VDCOL相结合的低压限流环节(VDCOL)并且在故障恢复期间改变VDCOL的特性曲线,增大系统故障期间熄弧角整定值的优化控制、采用SVC进行无功补偿等措施来改善HVDC故障恢复特性。利用PSCAD/EMTDC仿真软件在CIGRE直流输电标准测试系统中进行故障仿真。结果表明当系统发生故障时,交流系统强度越强越有利于系统故障后电压及功率的恢复,采用SVC无功补偿、优化的低压限流环节和熄弧角控制有利于改善故障的恢复特性。     

低压直流断路器的设计和使用

根据直流电弧灭弧理论方法,分析了低压直流断路器的主要设计要点,包括多断口串联、触头导电系统、灭弧室、磁吹和气吹灭弧的设计.最后介绍了低压直流断路器的使用要求.     

高阻接地故障时消弧线圈并联小电阻接地的控制方法研究

中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式可以实现自动熄弧与永久接地故障的可靠保护,兼具中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式的优点。但在高阻接地故障时投切并联小电阻可能造成零序电压低于保护装置启动阈值,从而造成保护装置误动,甚至可能加剧故障。为此,提出一种高阻接地故障时并联小电阻投入的控制方法。首先,利用电力系统的基本原理分析了高阻接地故障时并联小电阻投入前后零序电流与零序电压的特征。其次,根据故障线路与非故障线路零序电流与零序电压夹角的异同提出并联小电阻装置退出的判据,据此也提出一种线路故障的保护方法。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。     

10 kV线路防雷用反冲多间隙结构灭弧装置理论与试验研究

针对配电网线路易受雷击引起绝缘子闪络造成线路停电的难题,文中研究了一种基于“疏导-灭弧式”思想的反冲多间隙结构灭弧装置。该装置利用绝缘配合先于绝缘子击穿闪络泄放雷电流入地,同时利用其反冲结构和多断口结构迅速熄灭电弧。首先,对装置的结构和灭弧原理进行了介绍;然后,对反冲结构和多断口结构的灭弧过程用数学模型进行了描述;接着,探讨了影响电弧熄灭的主要因素,得出提高气流速度是提高灭弧效率和缩短灭弧时间的有效方式;最后,通过工频大电流灭弧试验论证了该装置具有良好的灭弧效果,能够在4 ms内将幅值为2 kA的电弧熄灭,并且该装置在4片绝缘伞裙下也能控制电弧进入其内部。     

爆炸气流灭弧防雷装置试验研究与应用

为了提高高压架空线路的耐雷水平,解决电网防雷难题,基于“疏导式”防雷技术基础上研制了一种利用高速气流熄灭电弧的爆炸气流灭弧防雷装置。该装置允许空气间隙击穿形成电弧通道,并同时利用雷电脉冲信号在电弧形成瞬间同步触发灭弧气丸,以产生高速气流在工频电弧建弧初期就将其完全熄灭,并且强气流能快速恢复空气介质强度,防止电弧重燃。文中首先对该装置的灭弧原理进行了详细论述;然后通过雷电冲击试验、测试装置触发响应时间试验和工频大电流灭弧试验,检验了该装置的电气性能和灭弧效果,经试验发现其均满足试验要求;最后根据实际运行效果发现该装置在线路上运行工况良好,防雷效果十分优异。     

超高压串联补偿输电线路的潜供电流和恢复电压

同无串补超高压输电线路相比,串补线路的潜供电流和恢复电压含有低频分量,文章通过对一５００ｋＶ输电系统进行简化等值电路的分析,以及用ＥＭＴＰ进行仿真计算,阐述了超高压输电线路恢复电压的拍频特性及串补线路潜供电流和恢复电压低频特性的产生机理,分析了弧道电阻对串补线路潜供民流的自熄和单相重合闸成功率的影响。     

城网220kV长电缆对系统无功电压控制的影响研究

城市220 k V长电缆的大量应用造成电网无功电源容量过剩,导致系统电压过高,分析了高压电缆对电网产生的无功电压问题及系统无功电压调节方法,结合具体案例提出在附近变电站加装感性无功补偿装置、减少无功电源出力等措施来补偿电缆增加的充电功率,实际应用表明,该措施可对电网无功电压问题起到很好的治理效果,保障了电网安全稳定运行。     

一种塑壳断路器灭弧室的优化设计研究

塑壳断路器传统的灭弧室结构已很难提高断路器的开断性能,针对此问题,对灭弧室栅片的形状进行改进,并增加不让电弧进入灭弧栅片腿部的措施。通过试验证明,采用交错放置一定形状灭弧栅片的灭弧室,并在灭弧栅片腿部粘贴一红钢纸板,能有效提高断路器的分断能力。