福州特高压变电站短路电流分流系数计算与分析

变电站内发生短路故障时真正引起危害的是入地故障电流,而不是短路故障电流。分流系数表征了接地网或架空地线对故障电流的分流能力,可用于分析短路电流的分布情况。研究了变电站站内故障时短路电流的分流机制,提出了适用于工程实际的分流系数定义,重点介绍了分流系数的数值计算方法。在此基础上计算了福州特高压变电站的分流系数与短路入地电流,并分析了分流系数的各种影响因素。分析结果表明:地线分流系数随着变电站接地电阻的增大而增大,随着杆塔接地电阻的增大而减小;500 kV侧和1 000 kV侧短路时地线分流系数差别较小;随着变电站接地电阻的增大,最大入地电流减小,接地电压增大。     

变电站内短路电流暂态过程及其影响因素

变电站内发生短路接地故障时,短路电流进入地网后会引发一系列的安全问题。由于电力系统内储能元件的作用,短路电流在故障初期存在暂态峰值较高的暂态振荡过程,会对站内人身和设备的安全带来更大的威胁。为此,对某变电站内的人工单相短路接地故障的短路电流进行了现场实测,并与模拟计算结果进行了对比。实测和计算均表明,短路电流初期存在暂态过程,暂态峰值较高且会持续一段时间。模拟计算可以用来分析变电站短路电流的暂态特性,为工程实际提供参考。基于该计算方法,分析了短路电流暂态过程的主要影响因素及其规律。研究结果表明,当短路相角接近90°或者270°、变电站接地电阻较小以及出线数量较少时,短路电流的暂态过程较为剧烈,衰减系数较大。     

基于电磁暂态程序的架空地线分流系数的计算

为了准确计算变电站接地网接地短路电流和架空地线的分流系数,以某500 kV输电系统为例,采用电磁暂态程序(the alternative transient program-electormagnetic transient program,ATP/EMTP)对系统中各主要元件进行建模,计算变电站内、外发生单相接地故障时短路电流的分布和架空地线的分流系数,分析变电站接地网接地电阻、杆塔接地电阻、地线型号、线路长度、变电站外短路位置等对其接地短路电流和地线分流系数的影响,得出接地网电阻、杆塔接地电阻增大,出线回路数减少时,接地短路电流增大,架空地线的分流系数减小的结论。     

变电站内短路时架空地线分流系数的计算方法

变电站内短路时架空地线分流系数是确定变电站接地电阻目标值的基础数据.通过分析变电站内短路时架空地线分流的电路模型,提出一种利用回路电流法计算单条线路的架空地线分流系数的方法,并将其推广到所有线路分流系数的计算.与现场实测数据的对比结果证明了所提方法的准确性.     

变电站内短路电流分流系数影响因素分析

变电站内发生短路故障时,真正带来安全问题的是入地故障电流,而变压器和架空线路会影响电流分布,因此有必要研究其对分流系数的影响。鉴于此,基于相分量的回路电流法,计算分析了变压器及非故障侧线路对分流系数的重要作用;在此基础上,研究了变压器及变电站相关参数和架空线路相关参数对分流系数的影响;此外,还分析了变电站接地电阻与地电位升的关系。结果表明:变压器及非故障侧线路对电流分布有较大的影响;考虑变压器及非故障侧线路情况下对影响分流系数的因素进行分析,提高了分析结果的工程参考价值;变电站接地电阻的增加虽减小了分流系数,但提高了地电位升。因此,在计算分流系数时应当考虑变压器及非故障侧线路,同时变电站接地降阻是十分必要的。     

±500 kV换流站交流人工短路试验中电流分布测试

单相对地短路是电力系统中常见的故障,而短路电流的分布对接地网安全性评估非常重要,由于短路试验非常复杂,现场实测数据非常少,相关测试数据非常宝贵,目前换流站发生短路时故障电流的分布尚未有详细的研究结果。为此首次开展了针对±500 k V换流站的短路电流分流测试,基于±500 k V富宁换流站交流人工短路试验,通过理论和仿真分析短路电流的流向和分流大小,制订了短路电流分布测试方案,给出了短路杆塔接地引下线、短路线路架空地线,和换流站非短路交、直流线路地线以及变压器中性点电流实测结果,并对测量结果进行了PSCAD仿真对比与分析总结。结果表明:短路电流约有40%直接通过杆塔入地,60%进入杆塔地线,其中约20%的短路电流通过短路线路地线流向远方电源侧,约30%的短路电流通过换流站地网入地,而通过非故障线路地线及变压器中性点的电流均≤7%,比例较小,交流侧短路时,直流侧线路地线分流可忽略。     

避雷线绝缘架设对变电站地网分流系数影响的研究

地网分流系数反映了变电站接地系统对短路电流的分流能力,变电站地网分流系数的合理选择是变电站接地安全设计的基础。变电站内发生短路故障时,短路电流主要通过变电站地网和避雷线-杆塔接地系统分流,融冰避雷线绝缘架设后,输电线路杆塔无法参与到短路电流的分配,从而影响变电站地网分流系数,因此有必要针对避雷线绝缘架设后地网分流系数进行研究。本文利用ATP-EMTP建立避雷线绝缘架设前后变电站短路仿真模型,分析了避雷线绝缘架设前后地网接地电阻、杆塔接地电阻、进出线回路数、避雷线型号对地网分流系数的影响,同时提出了降低地网分流系数的方法。研究结果表明,避雷线绝缘架设后地网分流系数增加10%~40%左右,避雷线绝缘架设前后地网分流系数与地网接地电阻、杆塔接地电阻、进出线回路、避雷线型号相关,并且二者的变化趋势并不相同。避雷线绝缘架设后,在变电站出口处6~8基杆塔处设置临时接地点,地网分流系数可以有效降低18%左右。     

地线分流对变电站接地阻抗测量的影响

为解决发、变电站地线(包括架空避雷线和电缆外护套)对测试电流的分流严重影响接地阻抗测量准确性的技术难题,进行了基于模拟计算的分析。对220 kV变电站在接地阻抗测量时的地线分流情况进行了现场实测,结果与模拟计算结果一致,证明模拟计算方法可行。基于此计算模型,分析了影响地线分流效果的主要因素及其影响规律,指出地线分流可以达到50%甚至更高的水平。当发、变电站接地阻抗较大、沿线杆塔接地电阻较小、出线数量较多以及线路多为单回布置时,地线分流更严重,对接地阻抗测试结果影响更大。如果不考虑地线分流,接地阻抗测量结果会严重偏小。最后提出了提高接地阻抗准确度的方法:在地线不易断开的发、变电站中,采用计算接地阻抗测量时地线电流的分流情况,接地阻抗测量值应通过仿真计算来修正。     

复杂电力网络短路电流分布及地网分流系数

为改进电力系统短路故障电流的计算,将变压器的相分量模型与传统相分量法相结合,在此基础上提出了连接有任意回输电线路（包括架空线路和地下电缆）的变电站发生接地短路时故障电流分布和地网分流系数的计算方法,并开发了相应的计算软件FCDFGS。通过软件计算与现场实测的比较,验证了测量方法的正确性与计算模型的合理性。对影响地网分流系数的主要因素进行计算、比较和分析,结果表明靠近变电站10～15个档距的参数对其影响很大,且各参数在达到一定值后,地网分流系数呈现＂饱和效应＂。最后提出了降低地网入地短路电流的技术措施。     

高压电缆网络短路分流系数的研究

在进行变电站的地网设计、确定变电站的安全指标(跨步电压和接触电压等)、以及研究电力电缆线路短路对邻近通讯系统的影响时,短路电流的分布和入地短路电流的计算至关重要。为此,建立了电缆金属护套两端直接接地和交叉互联两端接地的电缆线路的简化等效模型,在此基础上提出了一种用于计算广州高压电缆网络单相接地短路时短路电流分布和电缆分流系数的方法,并在实际运行的电缆线路上进行了试验验证。结果表明,只有很少一部分的短路电流是经变电站的接地网入地并通过大地回流的,绝大部分的短路电流是经过电缆护套回流的,且主要经过所谓的"主路径"的金属护套回流的。最后在分析计算的基础上对地网的设计、通讯干扰、单相短路时电缆金属护套上的工频过电压等问题进行了讨论。     

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路特性

器件的短路能力对整流器及其故障保护具有极其重要的意义。当器件故障运行时,为避免器件损坏,须在最短的时间内将故障予以切除,而此时器件的最大短路运行时间为系统保护装置提供了有力的时间支持。主要研究了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(Si C MOSFET)在短路条件下的运行能力,以Cree公司的1 200 V/19 A Si C MOSFET为模型,设计了硬件电路,测试其不同电压等级下的短路电流;并在直流电压等级为600 V的条件下,测试了不同栅极电压、不同温度工况下的短路电流。研究结果表明器件的短路峰值电流随着栅极电压的升高而增大,而其短路运行时间却大幅降低;温度对短路运行时间的影响则相对不甚明显;同时还给出了器件在不同工况下的最大短路运行时间Tsc(max)。     

基于变压器突发短路试验探讨提高抗短路能力

电力系统中不可避免的短路事故层出不穷,为提高变压器抗短路能力设计,根据变压器短路试验的基本情况、数学模型和受力情况,分析了变压器短路试验过程中出现的各种故障前兆及其原理。最后,根据试验结果情况提出了关于提高变压器抗短路能力的措施和建议,对变压器抗短路能力设计有一定的指导意义。     

模块化多电平换流器直流双极短路特性分析

模块化多电平换流器(MMC)的直流双极短路故障特性分析是MMC故障管理、系统电气设计以及含MMC电网规划的重要研究内容之一。文中对MMC的双极短路故障特性进行了研究。首先,分析了双极短路故障脉宽调制(PWM)闭锁前后的暂态过程,定义了导通重叠角。然后,结合导通重叠角的大小分析了4种稳态短路电流通路及7种不同情况,定性分析了交流侧和直流侧稳态电流的特性,以及电抗分布系数和短路等效电阻对稳态短路电流的影响,并推导了交流侧和直流侧稳态短路电流的实用工程计算方法。最后,采用算例与仿真验证的方式验证了分析方法的有效性。     

主变近区短路冲击故障分析

介绍了1台220 kV变压器近区短路故障情况,并通过分析变压器内部结构及外部运行环境方面提出相应防止近区短路冲击造成主变故障的具体措施.     

配电型断路器短路过电流选择性探讨

对瞬时过电流脱扣器和短延时过电流脱扣器进行合理整定,使断路器短路过电流具有选择性。阐述了能量选择性和区域选择性联锁技术,采用这些技术可完善断路器短路过电流的选择性,保证配电网络的安全。     

华东电网500kV短路电流限制器示范工程选点方案

华东500 kV电网短路电流超标问题甚为严重,超高压电网短路电流限制器利用依据电感电容串联谐振的原理,在系统短路时通过晶闸管迅速旁路电容器.使限制器呈现感性,达到对短路电流的抑制.以2010 .年作为超高压电网短路电流限制器的投产年,从短路电流抑制效果角度进行短路电流限制器示范工程选点方案的研究.     

DC Pole-to-Pole Short-Circuit Behavior Inalysis of Modular Multilevel Converter

This paper presents the behavior analysis of modular multilevel converter under DC pole-to-pole short-circuit fault, which is an important issue in fault management, electrical system design and MMC based power system protection and control. Firstly, the transient behavior is analyzed and the conduction overlap- ping angle γ, is defined. Secondly, seven possible short-circuit current paths induced by different γ values are identified, and the corresponding engineering short-circuit current calculation methods for both AC and DC sides are proposed. And then, the influences of impedance distribution factor κ and equivalent short-circuit resistance Rsc on short-circuit currents are elaborated the proposed analysis methods. Finally, case study is used to verify the effectiveness of     

论低压断路器的性能和应用

介绍了低压断路器的分类、结构、常见类型、特性，及在不同场合中对断路器的选择，阐述了断路器在配电线路和电动机的保护中的应用。     

广东电网500kV大容量变压器阻抗参数的选择

结合广东电网500kV枢纽变电站应用大容量变压器的实际需要,对大容量变压器短路阻抗与短路电流水平、无功功率补偿容量、变压器结构、损耗的关系进行分析,认为提高变压器高-中阻抗电压虽可降低短路电流,但会增大变压器造价、电能损耗、无功功率损耗、电网运行费用等,因此建议广东电网500kV枢纽变电站1 500MVA大容量变压器高-中阻抗电压可选择于22%~24%之间,并兼顾制造工艺、变压器的电能损耗和无功损耗等因素。     

OPGW复合地线光缆短路电流计算分析

通过高压送电线路选用的复合地线光缆在发生接地故障时的短路电流计算及光缆热容量计算,提出了降低ＯＰＧＷ中的短路电流与热稳定容量的几种措施。