同塔双回500kV高压直流线路感应过电压研究

为研究同塔双回500 kV高压直流线路在不同极线布置方式下对接地故障的过电压水平以及直流过电压大小的影响,根据实际工程参数,采用电磁暂态仿真软件PSCAD建立500 kV高压直流输电模型。模拟单极线路接地故障,得到不同极线布置方式在健全极线路上产生的过电压水平及分布情况,得出接地故障时最优的极导线排列方式。通过仿真分析了接地电阻,直流滤波器结构,直流线路安装避雷器以及线路参数等措施对直流过电压大小的影响。研究表明,改变直流滤波器结构,线路装设避雷器等措施可以有效的降低过电压水平。     

中压直流配电系统故障过电压水平分析

为解决珠海"互联网+"柔性直流配电系统的绝缘配合问题,运用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了三端柔性直流配电系统模型,对主换流器区域和直流线路区域的典型故障事件、保护动作后的系统关键位置过电压水平进行仿真,并通过同类故障点间的比较得到每种故障事件下的过电压最大水平。仿真结果表明,主换流器区域的桥臂电抗器阀侧接地故障、直流电抗器阀侧极间短路故障是过电压较严重的2种故障情况;直流线路区域的极间短路故障发生时,主换流器区域过电压较直流线路区域更严重;主换流器区域的联接变压器阀侧单相接地故障和直流线路区域的首端单极接地故障特性较相似。     

相模变换法分析特高压直流输电线路接地故障

为研究双极运行的特高压直流输电系统中单极接地故障过电压,采用相模变换法分析了双极运行的特高压直流输电系统单极接地故障。首先建立故障时的模量电路,分析线路不同端口性质下健全极过电压的波形特征和幅值,然后结合模量电路分析,以云广直流输电工程为对象,建立了双极直流输电系统的单极接地故障模型,计算和分析了多种因素如故障接地电阻、直流滤波器的工作状态、平波电抗器的布置方式等的影响以及故障时健全极沿线的过电压幅值分布情况。结果表明,直流滤波器的投入与否将改变直流线路端口的阻抗性质,对故障时的过电压影响显著:投入直流滤波器时,中点接地故障时健全极过电压最大可达1.76p.u.,平波电抗器布置方式对健全极过电压幅值无影响;未投入直流滤波器时,平波电抗器布置方式将直接影响到健全极过电压的幅值。     

相模变换法分析特高压直流输电线路接地故障舷

为研究双极运行的特高压直流输电系统中单极接地故障过电压,采用相模变换法分析了双极运行的特高压直流输电系统单极接地故障.首先建立故障时的模量电路,分析线路不同端口性质下健全极过电压的波形特征和幅值,然后结合模量电路分析,以云广直流输电工程为对象,建立了双极直流输电系统的单极接地故障模型,计算和分析了多种因素如故障接地电阻、直流滤波器的工作状态、平波电抗器的布置方式等的影响以及故障时健全极沿线的过电压幅值分布情况.结果表明,直流滤波器的投入与否将改变直流线路端口的阻抗性质,对故障时的过电压影响显著:投入直流滤波器时,中点接地故障时健全极过电压最大可达1.76 p.u.,平波电抗器布置方式对健全极过电压幅值无影响;未投入直流滤波器时,平波电抗器布置方式将直接影响到健全极过电压的幅值.     

特高压直流输电线路故障过电压的研究

以±800 kV向家坝-上海特高压直流输电工程为背景,应用电磁暂态计算软件EMTDC建立了特高压直流输电系统模型,详细研究了特高压直流线路距整流站不同距离发生对地闪络故障时过电压的沿线分布及水平,指出直流线路中点故障时非故障极线路中点的过电压幅值最高,并分析了其形成机理,计算分析了杆塔接地电阻、换流站端部阻抗、线路长度及线路参数等因素对线路过电压水平的影响,给出了限制过电压水平的合理性建议。     

基于PSCAD的特高压直流输电系统单相接地过电压的研究

以±800kV云广特高压直流输电工程为背景,应用电磁暂态计算软件PSCAD建立了特高压直流输电系统模型,详细研究了特高压直流线路距整流站不同距离发生对地闪络故障时过电压的沿线分布及水平,指出直流线路中点故障时非故障极线路中点的过电压幅值最高,计算分析了杆塔接地电阻、换流站端部阻抗、线路长度及线路参数等因素对线路过电压水平的影响。     

柔性直流电网直流线路故障的过电压机理分析

针对对称单极结构的MMC型柔性直流输电系统,首先深入分析了直流侧单、双极短路的故障电流演变规律,进而揭示了非故障极充电和波过程分别是导致单极接地故障和双极短路故障过电压的主要原因。然后,以一个三端柔性直流电网为例进行仿真验证,并重点分析了不同因素对过电压的影响。研究结果表明,故障电阻对过电压峰值影响较大,而换流站闭锁、接地方式、线路保护等因素的影响较小。最后,对单极、双极故障过电压进行了总结和对比分析。     

采用架空线的MMC-HVDC单极接地过电压分析

采用架空线传输方式的远距离柔性直流输电线路,极易发生输电线路单极接地故障,必须采用多种方式保护设备应对暂态过电压。文中研究了采用半桥子模块的柔性直流输电系统在直流侧接地故障下的暂态过电压特性,并分析了系统结构、设备参数和故障特征等对过电压的影响,同时分析了换流器闭锁、避雷器和直流断路器对抑制直流侧故障过电压的效果。研究表明系统设备参数对过电压峰值影响最大,当保护措施启动时,系统保护装置会成为主要的过电压影响因素。最后,提出了应对直流侧故障过电压的避雷器优化配置方案。     

特高压交流单相接地故障过电压计算及限制方法

基于系统电源阻抗特性对单相接地故障过电压的影响规律,提出了综合考虑该过电压的各影响因素后求取单相接地故障过电压最大值的方法,利用该方法可以在较少的仿真计算量下准确地求出单相接地故障过电压最大值。对不同长度线路的单相接地故障过电压的限制问题进行了探讨,并从综合考虑工频过电压和操作过电压的角度提出了沿线高抗补偿容量的最优分配方案,最后对单回线路与双回线路的单相接地故障过电压进行了比较,提出了相应的过电压限制措施。结果表明线路长度小于500 km时,采用线路两端设置高抗和金属氧化物避雷器(MOA)的措施,即可有效限制该过电压;当长度超过600 km时,需在长线路中间进行分段落点,设置MOA及合适的高抗补偿容量来限制该过电压,分段距离宜控制在400 km左右;相同长度下,单回线路的单相接地故障过电压较双回线路严重。     

张北柔直电网单极接地故障机理分析

为实现新能源互补消纳,兼顾低碳奥运,国家电网公司拟在河北省张家口地区构建?500k V可再生能源四端环形柔性直流电网示范工程,工程采用半桥型子模块MMC和直流断路器组网,线路采用架空线路,包含极线和金属回线。架空线路易发生单极接地故障,针对直流电网单极接地故障时的极线故障电流,从放电源和放电路径的角度,得出故障电流由故障极换流器提供,健全极扰动电流由健全极换流器提供的结论。针对健全极母线过电压问题,从电位突变的角度,得出了健全极母线过电压主要由中性点电位突变和金属回线电感对电位的抬升导致的结论,换流器交换电压和桥臂电感对其也有影响。所述机理在PSCAD/EMTDC平台上得到了验证。针对极线故障电流和健全极母线过电压的共同影响因素,对接地电阻和电感的敏感度进行了仿真分析,可为其他工程提供理论参考。     

特高压直流接地极线路内部过电压机理及特性分析

接地极线路是特高压直流输电系统的重要组成部分,为对特高压直流接地极内部过电压机理及特性进行分析,介绍了接地极线路电压响应传递函数,使用电力系统分析软件MATLAB Sim Power System建立了±800 k V宾金直流工程过电压计算模型,对紧急停运、接地极线路单侧接地、直流系统高压侧接地3种情况下接地极线路的内部过电压进行了比较,重点分析了高压侧接地点位置、直流滤波器、高压直流线路长度、接地极线路长度对单极故障下接地极线路内部过电压的影响。分析表明高压侧接地所导致的接地极线路内部过电压最严重;接地极线路长度、直流线路长度和高压侧故障点位置影响接地极线路内部过电压幅值和频率,直流滤波器则决定了过电压振荡频率;直流接地极线路绝缘水平应根据直流工程具体情况确定。     

±800 kV特高压直流输电线路单极接地故障过电压产生机理及影响因素

将特高压直流输电线路单极接地故障过电压分成第一次跃升和第二次跃升2个过程,并基于极线间的电磁耦合作用和波过程阐述了2次电压跃升的产生机理;分析了直流滤波器主电容、直流滤波器型式、直流控制系统、杆塔接地电阻、线路中点杆塔是否装设避雷器、输电线路参数和输送功率等多种因素对该过电压的影响。仿真结果表明,直流滤波器主电容参数是限制单极接地故障过电压的关键因素,其他因素对该过电压影响不大,为控制过电压幅值不超过额定电压的1.7倍,建议±800 k V特高压线路的直流滤波器主电容参数取值范围为1~2μF。     

长距离特高压交流输电线路单相接地故障过电压研究

分析单相接地故障过电压的影响因素,得出使单相接地过电压最大的条件,基于此在不同的线路高抗补偿度以及沿线避雷器的布置方式下,探讨了不同线路分段方式下单相接地故障过电压不超过限制水平时线路能够达到的最大长度,并对避雷器和高抗限制过电压的效果进行了对比。研究结果表明,避雷器限制长线路单相接地故障过电压的效果不及高抗;对于分3段的线路,整条线路总长度最大不超过1 300 km时,单相接地故障过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度可达500 km;对于分4段和5段的线路,总长度分别不超过1 400 km、1 600 km时,过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度均为400 km。     

葛南直流输电线路故障及保护动作分析

2006年8月23日和2007年8月26日葛洲坝-南桥士500 kV直流输电线路极Ⅰ和极Ⅱ分别发生故障,由于故障特性不同,直流系统保护的动作方式也有显著差别.文中在简单介绍葛洲坝-南桥线路保护基本配置的基础上对2次故障的性质和保护动作方式进行了分析.分析表明,对于这2次故障,线路的系统保护均能正确动作;当发生金属性接地故障时,线路行波保护和电压突变量保护快速动作;线路发生高阻抗接地故障且线路电压变化显著时线路低电压保护动作;当线路电压变化缓慢同时站间通信正常时,线路纵差保护将经一段较长延时后动作;当直流线路出现永久故障闭锁时,如站间保护通道异常,将可能导致故障线路电压反向并出现过电压情况.     

葛沪±500kV直流输电线路操作过电压下绝缘配合及故障计算

一、前言现有的关于直流输电线路的绝缘配合是沿用交流线路的惯用作法,即以一定的系数去考虑各种因素的影响,而未应用统计的观点去综合考虑计算线路故障率。本文以统计法为基础,针对葛沪±500kV直流输电线路,计算了负极接地、正常极上的过电压,求出了过电压分布规律,并结合风速分布规律,给出了线路     

时域有限差分的配电线路耦合雷电过电压求解及其空间变化特征分析

电力系统中,配电线路一般裸露空气中,极易遭受雷电过电压侵害造成供电中断。针对配电线路耦合过电压的空间分布特征问题,采用时域有限差分方法(FDTD)对雷击点相对于配电线路中点、端点位置处的雷电感应过电压进行计算,从而对耦合的雷电过电压峰值时间及空间变化趋势进行研究。结果表明：雷击点处于配电线路中部时,产生峰值28.07kV的雷电过电压,且线路中点位置处束缚的感应电荷最多,随后由中点迅速地向线路两端移动。而雷击点处于线路两端时,产生峰值32.74kV的雷电感应过电压。     

时域有限差分法配电线路耦合雷电过电压求解及空间变化特征分析

电力系统中配电线路一般裸露在空气中,极易遭受雷电过电压侵害造成供电中断。针对配电线路耦合过电压的空间分布特征问题,采用时域有限差分方法(FDTD)对雷击点相对于配电线路中点、端点位置处的雷电感应过电压进行计算,从而对耦合的雷电过电压峰值时间及空间变化趋势进行研究。仿真结果表明:雷击点处于配电线路中部时,产生峰值28. 07 kV的雷电过电压,且线路中点位置处束缚的感应电荷最多,随后由中点迅速地向线路两端移动。而雷击点处于线路两端时,产生峰值32. 74 k V的雷电感应过电压。     

±800 kV宾金直流接地极线路电流不平衡异常分析

接地极线路是直流输电系统的重要组成部分,其安全稳定运行对整个系统的可靠性至关重要。然而,近年来国内接地极线路多次发生故障,成为薄弱环节。2016年4月16日±800 kV宾金直流输电工程的极Ⅱ线路遭受雷击后绝缘击穿。极Ⅱ线路在直流控保的作用下全压再启动两次成功。在极Ⅱ线路第2次再启动过程中,接地极引线不平衡保护动作。通过故障录波分析和登塔检查,发现宜宾换流站接地极线路一侧导线绝缘在极Ⅱ线路接地故障后发生过电压击穿,在重启过程中持续流过直流续流。基于此次故障,详细分析了目前接地极线路多次故障的原因,提出通过改进接地极建立绝缘配合解决此类问题。     

特高压直流输电系统换流站故障过电压研究

±800 kV特高压直流输电系统换流站内电容性和电感性组件较多,在发生短路故障时容易引起过电压现象。研究各种操作和故障情况下过电压的特性,保证系统的安全稳定运行非常重要。利用PSCAD仿真软件建立了±800 kV云南—广东特高压直流输电工程的模型,在换流站内选取了换流阀阀顶对中性母线短路故障和换流变压器阀侧单相接地两种典型故障工况进行了研究。结果表明阀顶对中性母线故障时非故障极线路过电压水平较高,在上组四个换流变压器阀侧绕组中高压端Y/Y绕组端子处单相接地时的过电压水平最高。     

半波长输电线路故障暂态过电压特性研究

阐述了半波长输电线路故障暂态过程的沿线电压分布特性,构建了典型特高压半波长输电线路的仿真模型,采用电磁暂态计算程序对线路单相接地故障、自动重合闸过程的过电压进行了分析,研究了线路传输功率、人工调谐网络、线路长度等因素对线路故障暂态过电压的影响。分析了沿线装设多组避雷器对半波长输电线路故障暂态过电压的抑制效果,研究了避雷器的安装位置与安装数量对故障暂态过电压水平的影响。仿真结果表明,沿线装设5组避雷器时,半波长输电线路故障暂态过电压水平可限制在1.60 pu以下,但对避雷器的通流容量要求较高。研究结果为发展半波长交流输电技术提供了参考依据。