利用CVT冲击电流监测过电压技术研究

介绍目前电力系统过电压监测技术存在的不足基础上,利用变电站母线CVT回路电流测量实现母线过电压监测的原理与系统构成,为过电压监测提供了一种经济适用的方法。     

500kV HGIS变电站雷电侵入波的计算分析

针对500 kV HGIS新型设备不断涌现,以往建立的变电站雷电侵入波计算模型需要改进的问题,采用HGIS新型设备的某500kV变电站,分析设备生产厂家提供的HGIS结构参数和试验参数,建立其雷电过电压计算模型,并结合以往采用常规设备变电站的设计经验,优化变电站雷电过电压计算方法,采用国际通用的EMTP电磁暂态仿真计算程序,对500kV HGIS变电站的雷电侵入波作了较为深入的计算分析和研究,提出了该工程针对雷电过电压500kV母线侧可不加装避雷器,出线侧需加装避雷器的配置方案,该研究可供变电站雷电过电压建模仿真计算参考。     

计及工频电压的特高压变电站雷电侵入波过电压分析

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EMTDC建模并研究了不同的工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响。结果显示,工频电压对雷电侵入波过电压的影响显著。因此,提出了3种考虑工频电压的计算方法:均匀分布法、正态分布法和比例法,由3种计算方法得到的统计过电压的值分别为2364、2459、2271kV。通过比较可知,比例法是一种较为合理的方法,推荐电力系统采用比例法设计特高压变电站的绝缘水平。     

±800kV浙西换流站直流场雷电侵入波过电压研究

雷电侵入直流换流站对系统的安全运行有重要影响。对溪洛渡—浙西±800 kV直流输电工程的浙西换流站直流侧的雷电侵入波进行了详细仿真计算分析,结果表明:计算设备最大对地电压时,选择直流负极设备进行,计算设备两端最大电压时,选择直流正极设备进行;特高压直流换流站进行绕击侵入波计算时宜取20 kA的负极性雷电流作为雷电流幅值;直流极母线雷电过电压计算采用单极大地回路运行方式,换流站直流场各设备过电压均未超过规定值;直流中性母线雷电过电压选择金属回线运行方式,直流场各设备对地电压、平波电抗器两端以及隔离开关断口电压都没有超过安全运行电压,不会对换流站直流场的运行造成危害。     

基于系统等值阻抗的变压器抗短路能力核算

为评估在运的大型电力变压器抗短路能力水平,确保电网安全稳定运行,文章提出了一种基于系统等值阻抗的变压器短路电流核算方法。在对变压器高中侧的外部系统进行等值基础上,通过已知的母线短路电流和变压器参数反推系统的等值阻抗,然后根据系统阻抗和变压器参数求得各种短路情况下流过变压器的短路电流。仿真及实例验证说明了算法的准确性,应用算法可以实现对变电站各种方式下短路电流的快速批量计算。使用文章提出的方法对母线短路电流、变压器并联数量等因素对变压器短路电流的影响进行了分析,并结合制造厂提供的短路电流限值对变压器的抗短路能力进行评估,为生产管理部门的技术改造提供技术参考。     

采用避雷器动作电流实现过电压在线监测的新方法

过电压在线监测在配电网中主要采用外加分压器的方法,并已在现场得到应用,而在110 kV及以上系统中仅研究了通过变压器高压套管末屏测量电压和电流等方法实现过电压在线监测。研究了一种新的过电压监测方法,即通过对无间隙金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)固有电流–电压关系,进行了不同雷电、操作冲击动作电流的波头、幅值下的节点电压试验和仿真,还原了MOA节点电压,进而有效地得到MOA所保护设备上承受的过电压幅值。同时通过大量试验和仿真数据得到了冲击电流与节点电压拟合的函数公式,实现了节点过电压的还原。     

核电厂500kV GIL-GIS系统雷电侵入波过电压分析

针对GIL-GIS系统在雷击站外杆塔形成反击时站内设备的过电压情况,提出建立基于EMTP程序计算的模型,分析雷电主放电通道波阻、电压互感器(TV)和电容式电压互感器(CVT)的入口电容等因素对雷电侵入波过电压的影响,结合计算结果说明雷电侵入波过电压水平随雷电主放电通道波阻、TV和CVT入口电容的变化规律,为核电厂过电压计算和电磁骚扰源计算提供参考。     

高抗对500kV HGIS变电站防雷配置的影响分析

在500kV HGIS变电站防雷分析中,线路高抗会对线路侧电压互感器(CVT)和GIS套管的雷电过电压产生重大影响,以至于影响变电站的防雷保护配置,因此有必要对进线端设备的雷电过电压进行仿真分析,以及优化进线端设备的防雷保护配置。以某500kV HGIS变电站为例,采用国际通用的电磁暂态仿真计算程序EMTP,分析了高抗对变电站防雷配置的影响;研究了线路侧避雷器的安装位置对高抗以及线路侧CVT的雷电过电压水平的影响,结果表明避雷器安装在高抗和CVT中间位置附近时,避雷器能同时保护高抗和CVT,并能提高进线端设备防雷的整体水平。根据仿真结果,提出了该变电站母线和高抗回路的防雷保护优化配置方案。     

220kV变电站雷电侵入波仿真研究

220 kV线路雷电侵入波常造成变电设备损坏。运用ATP-EMTP仿真软件,对220 kV变电站雷电侵入过电压进行了仿真分析。仿真结果表明,因运行方式不当,母线设备失去避雷器保护,或避雷器保护距离过大时,雷电过电压将危及设备安全;因线路设计不周,近区强雷击时,将使变电设备出现危险的过电压。分析表明末端线路参数、母线运行方式、站内设备布局、以及近区雷击强度严重影响过电压水平。分析指出优化末端线路设计,降低杆塔接地电阻,调整站内设备布局,控制好母线运行方式,以及在进线侧加装氧化锌避雷器,是防控变电站雷电侵入过电压的有效措施。     

基于电容式电压互感器的暂态过电压光学监测方法研究

电网暂态过电压威胁着电力设备的安全运行,监测暂态过电压对保证电网安全、可靠运行具有重要意义。提出一种基于电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)的暂态过电压光学监测方法,通过在常规CVT的电容分压器低压端串入暂态监测电容,利用光学电压传感器(Optical Voltage Sensor,OVS)实现暂态过电压的监测。建立具备暂态电压监测功能的CVT的高频暂态电路模型,分析论证了利用电容C₃监测暂态电压的可行性。研制OVS样机,设计基于CVT的暂态过电压光学监测系统,并进行了暂态过电压试验,试验结果表明监测系统能满足对暂态过电压监测的需求,进一步论证了所提方案的有效性。     

Estimation of the surge arrester outage rate caused by lightning overvoltages

The computation based on the lightning limiting parameters method of the surge arrester minimum energy absorption capability is presented. The sensitivity analyses of certain lightning parameters like lightning current-wave duration and equivalent circuit parameters are performed. The influence of the tower footing impedance to the surge arrester failure rate due to the exceeding energy absorption capability is investigated. The method of selection of the medium voltage surge arrester energy absorption capability based on the allowed failure rate is proposed.     

750kVGIS变电站雷电侵入波过电压的研究

为使模拟计算结果更接近实际,需要研究雷电侵入波过电压计算模型的误差及影响因素,基于输电线路的伏库特性,用简单的电路模型模拟输电线路电晕特性,建立了集中电感、单波阻和多波阻3种杆塔模型;研究了电晕效应对雷电过电压及杆塔模型对变电站雷电侵入波过电压计算结果的影响。利用EMTP计算雷击塔顶和绕击输电线路2种雷击方式下750kVGIS变电站内断路器、电流互感器及变压器等设备雷电侵入波过电压的结果表明,冲击电晕使雷电侵入波产生很大的衰减和变形,和不考虑电晕所得过电压幅值相差约5%;3种杆塔模型算得的结果相差近10%;GIS出线方式等其它因素对过电压值也有较大的影响。     

同塔双回直流换流站雷电侵入波特性

以单回直流系统的换流站为基础,搭建一个同塔双回直流换流站系统,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,仿真计算同塔双回直流系统换流站直流侧的雷电侵入波过电压,以研究换流站的雷电侵入波特性和分析同塔双回和单回直流系统雷电侵入波特性的差别。结果表明,同塔双回直流系统换流站雷电侵入波过电压幅值与雷击形式、雷击点、系统运行方式以及工作电压极性均有关系,而且在直流侧的这个过电压幅值比起单回直流系统的要小。     

基于 Bergeron 模型的 500 kV 变电站雷击过电压计算

针对高压变电站可能遭受雷电侵入波而导致站内电气设备绝缘受损的问题,利用Bergeron等值模型能够简化波在有限长线路上的多次折、反射问题,方便网络方程和计算程序编写的优点,提出了一种基于Bergeron等值模型分析计算雷击过电压的简易方法,介绍了无损均匀导线和集中参数元件的Bergeron等值模型,建立了500 kV变电站雷击过电压时各电气设备的数学模型。对某500 kV变电站进线段遭受雷电侵入波进行过电压计算,得出设备上的过电压分布,验证了所提方法的有效性。     

深圳供电局110 kV联城变电站过电压的分析

通过电磁暂态计算，对深圳供电局110kV联城变电站可能遭受的雷电及操作过程进行研究，分析了杆塔反击时雷击点，运行方式，保护方式对联城变电站雷电侵入波的影响，最后对联城变电站的防雷措施提出具体改进意见。     

Simulation of Lightning Overvoltage Distribution on Stator Windings of Wind Turbine GeneratorsEI北大核心CSCD

This paper analyzes lightning surge on the stator windings of wind turbine generators. The path of lightning in the wind turbines was analyzed. An equivalent circuit model for megawatt direct-driven wi...     

变电站智能图像监控系统与SCADA系统联动方案

文章通过联动原理介绍,分析了联动的具体实施方案和信息安全保障实施办法.     

220kV板桥变电站母联断路器故障的雷电波过电压分析

针对220 kV板桥变电站220 kV板陈乙线因遭受雷击而导致母联断路器W相静触头支撑绝缘子击穿的故障,利用ATP软件建立3种较为极端进波情形下的气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosedswitchgear and controlgear,GIS)仿真模型,对雷电波传递过电压进行仿真分析,确认故障的主要原因是故障支撑绝缘子表面存在异物、粉尘等而造成绝缘性能降低,在雷电反射波和工频电压的共同作用下最终发展为外绝缘沿面闪络,提出强化GIS全过程管理的反事故措施建议。