500kV GIS隔离闸刀操作暂态过电压的研究

随着全封闭气体绝缘组合开关(gis)运行电压和sf6气压的提高,因隔离开关操作引起的快速暂态过电压(vfto)也日益明显和严重,引起与gis相连的主变故障及其他问题。文中分析了vfto对gis造成绝缘损害和变压器绕组击穿的原因;根据三峡电站500kvgisvfto的仿真计算情况,提出了机组停机备用时防止主变遭受vfto危害的措施。

500kV隔离刀闸操作故障的分析

快速暂态过电压对1000kvgis设备的危害性比对500kv及以下的系统要大得多,必须引起足够的重视。使用emtp软件,仿真分析了晋东南特高压gis变电站本期单母一回出线一回主变运行工况下,操作出线隔离开关和变压器侧隔离开关产生的vfto波形和幅值。在不采取限制措施的情况下,gis本体最高vfto达2.09pu。研究了隔离开关加装并联电阻后vfto的抑制情况,分析了并联电阻接入时间与vfto最大值和并联电阻吸收能量的关系。当加装500ω并联电阻后,vfto最大值下降到1.30pu,抑制效果理想。

采用atp-emtp对500kvgis变电站gis中隔离开关操作引起的快速暂态过电压(vfto)进行了研究,分析了残余电荷对主变上过电压的影响,比较了分合闸电阻对频率、幅值、陡度以及加装避雷器对主变的影响,结果表明泄放残余电荷能够有效地限制过电压,当分合闸电阻r≥100ω能使幅值和陡度降至1.25p.u以下,加装避雷器只能限制幅值,对其陡度基本无影响,其结果可为实际工程提供理论依据。

描述德宝直流工程系统调试期间无通信逆变站紧急闭锁时直流过电压保护的动作过程,结合部分直流保护原理分析事故原因,并介绍了改进措施。现场系统试验验证了改进措施的可行性,改进措施不仅使系统调试工作得以顺利开展,也为以后解决类似的工程技术问题提供了有益借鉴。

国内外对gis中快速暂态过电压(vfto)进行过大量的计算研究,技术相对比较成熟,但是在现场测量方面还存在很多技术障碍需要研究和攻克。本文全面介绍内部、外部陡波前过电压和瞬态外壳地电位抬高(tgpr)3种特快速暂态过电压的现场测量方法,并介绍了兰州东750kvgis断路器投切空线的vfto实测结果,为今后现场特快速暂态过电压的测量提供了可借鉴的思路和方法。

淮安上河变电所500kv隔离刀闸在进行合闸操作时,相继发生3起操作回路熔丝熔断的故障,致使隔离刀闸停在中间状态,形成长时间(15～30min)拉弧。分析了产生事故的原因,是由于合闸过程中产生断续电弧,在一次回路中产生过电压,因屏蔽不善,感应到操作回路,使操作回路绝缘薄弱部件击穿,造成二次回路短路所致。分析了3次故障的原因,提出了相应的解决办法。

在全封闭sf_6气体绝缘变电站(gis)中,隔离开关的操作会产生特快速暂态过电压(vfto)。vfto技术的研究涵盖了其产生、特性、对gis和相连接设备的影响以及对其限制措施。通过对国内外vfto技术研究水平现状的介绍,指出了目前国内外该领域的技术差距,并结合国内750kv官亭变电站gis工程实例,重点分析研究了vfto的计算和实测技术。

750kV特高压GIS隔离开关特快速暂态过电压(VFTO)的危害及预防

由于固贤500kv变电站处于500kv山西中部电网末端,运行条件较为苛刻,需要进行过电压研究。计算分析了启动调试方式和运行方式下的操作过电压、潜供电流、重合闸时间等,并针对运行要求提出推荐意见,以期为同类工程提供建设、启动调试及运行的参考意见。

介绍了应用电磁暂态仿真程序emtp对30km以内的500kv电缆线路的过电压进行的研究。研究结果表明:不超过30km的500kv电缆线路的工频过电压均不会超过规程规定;超过10km的电缆线路的合空线过电压幅值会超过规程规定,而断路器加装400ω的合闸电阻可较好地限制合闸过电压;超过12km的电缆断路器断口电压以及线路相间电压均会超过规程规定,建议实际工程中采取必要的限制措施。

针对永州宗元500kv变电所初期投运过程的供电方案,利用pscad程序开展了工频过电压、潜供电流与恢复电压、操作过电压等问题的计算和分析。

为研究中俄"背靠背"联网输电工程500kv兴黑线的安全稳定运行,根据联网后的运行方式对线路整体情况进行了建模仿真计算,利用emtpe软件分析了线路的工频电压分布及工频过电压和操作过电压。仿真计算结果表明,兴黑线工频电压分布均匀,线路故障两相跳闸后均不会发生谐振,操作过电压满足电力行业标准的要求。

气体绝缘开关设备(gasinsulatedswitchgear,gis)内的隔离开关在操作空载短母线时会发生多次击穿,并产生特快速瞬态过电压(veryfasttransientovervoltage,vfto),严重时可能造成变压器和其他电气设备的损坏。隔离开关的操作速度是影响vfto的重要因素之一,对此国内外有不同看法。在仿真研究中考虑了隔离开关操作过程中的多次重击穿、间隙击穿电压的极性特性、概率特性及其随操作速度变化的特性,采用统计分析方法研究了隔离开关的速度对vfto的影响,并与实测结果进行了对比。研究结果表明,在一定范围内当隔离开关速度较慢时,分闸后负载侧残压较低,合闸、分闸操作过程中产生的vfto幅值也较低。

气体绝缘变电站(gis)愈来愈多地应用于电力系统中,gis运行电压等级提高,使隔离开关、接地开关和断路器的操作引起的快速暂态过电压严重,对运行安全的危害很大。对快速暂态过电压产生机理进行分析,建立等值模型并进行数值计算。对gis内部快速暂态过电压的研究,在电气工程中具有重要意义。

官亭变电站gis中的特快速暂态过电压(veryfasttransientovervoltage,vfto)测试是自西北750kv输变电示范工程2005年9月投产以来,国内首次对750kvgis中的隔离开关进行正常带电拉合操作试验。通过本次测试,获得了大量的实测数据和典型波形,为全面掌握750kvgis中的vfto特性打下了基础。对官亭变电站750kvgis中vfto现场测试的相关情况和主要结论进行概述,并针对750kvgis中隔离开关的倒闸操作方式提出了建议。

分析超高压变电站二次系统遭受雷击的主要途径,并介绍了其损害机理。在这些机理基础上,针对雷电波不同途径入侵二次设备的情形,建立了等效模型,并进行了初步计算。以南方某500kv变电站电磁环境为例进行了建模,运用电磁暂态过电压软件(atp)进行了仿真分析,得到如下结论:变电站二次系统线路中串接防雷模块后,电子设备两端的电压能快速减小到1v左右;在接地阻抗较大和变电站电磁环境较强的环境中,电子器件和通讯设施两端的电压远大于承受电压。最后针对目前500kv变电站防雷措施,提出了一些改进意见。

枕头坝一级水电站高压配电装置采用500kvgis设备,其接线方案为四角形接线。为了研究这一接线的防雷保护方案,本文采用pscad/emtdc程序计算分析了该电站500kvgis的雷电侵入波保护,考虑了不同运行方式、不同雷击点的情况,还计算分析了杆塔冲击接地电阻、避雷器的配置及参数对保护效果的影响,最后提出了可用于工程的避雷器配置方案。

通过建立各部件的模型,对gis在隔离开关切合小电容电流时产生的vfto进行了数值计算,并对其影响因素进行了分析讨论。

近日,西北电网公司在750kv示范工程官亭变电站,成功进行了国内首次750kvgis设备快速暂态过电压(vfto)测试,全面检验了750kvgis电气主设备承受vfto冲击的能力,为750kvgis设备调度、操作和运行维护

应用电磁暂态计算程序(thealternativetransientprogram-electormagnetictransientprogram,atp/emtp),将雷电模型、变电站各元件的计算模型和进线段相结合来研究雷电侵入波对变电站和杆塔的影响。为此介绍了雷电模型和变电站各元件的计算模型,并通过计算雷电侵入波的雷电流、雷电压,分析了变电站各雷击点或杆塔的防雷效果,指出了最严重的系统运行方式和杆塔布置情况。以新立变电站为例,准确地计算出变电站内各种设备的过电压值,并提出防止过电压的措施。

为深入研究重复击穿过程的发生规律,研究隔离开关特性对重复击穿过程的影响,改进隔离开关设计,完善特快速暂态过电压(vfto)评估方法,采用1100kv气体绝缘组合电器(gis)试验回路,对gis隔离开关分闸和合闸空载短母线所产生的触头间隙重复击穿和vfto进行了试验研究。鉴于重复击穿过程的随机性,进行了约500次分合闸操作试验,统计获得了被试隔离开关在分合闸操作中的触头间隙击穿电压随触头间隙形成时间的变化关系,试验隔离开关的分闸操作末次残余电压基本是以-0.44倍工频电压幅值为期望,0.037倍工频电压幅值为方差的正态分布,合闸操作中的首次击穿工频相位主要集中在50°～90°。基于试验结果,分析了触头间隙重复击穿的发生规律及对vfto的影响,给出了重复击穿随机过程终止的条件。