输电线路发生单相接地故障引起的潜供电弧的随机性较强,为弥补模拟试验的不足,数字建模和仿真已成为研究潜供电弧的重要工具。鉴于此,提出了一种计算潜供电弧自熄特性的仿真模型,以特高压交流试验示范工程为例,计算了电弧的运动特性、电弧电流波形,得到了潜供电弧自熄时间,仿真结果与现场实测结果基本一致,表明所提出的潜供电弧仿真模型具有较大...
特高压交流变压器和特高压换流变压器容量大,耐受电压水平高,特别是特高压换流变压器需耐受交直流复合高电压,内部电场分布复杂,代表了变压器油纸复合绝缘和出线装置设计和制造的最高水平。为推进特高压输电工程,根据特高压交流试验示范工程和特高压直流示范工程的实践,给出了特高压交流变压器、特高压换流变压器的绝缘结构特点,分析了两种特高...
在对特高压交直流线路带电作业人员在各典型作业位置的体表场强进行了测量的基础上,分析了特高压交直流输电线路带电作业人员的体表场强特征,归纳了体表场强的变化情况,发现特高压直流线路带电作业人员的体表场强值明显小于特高压交流线路,并对其原因及机理进行了分析。同时对研制的特高压交直流带电作业用屏蔽服防护特性进行了试验研究,结果表...
特高压直流开关场内设备对雷电流的耐受能力弱,因此对直流换流站的直击雷防护应采取比交流变电站更为严格的措施。针对此问题,采用雷电通道的分形模型分析了避雷针的保护范围,存在小电流绕击直流场设备的可能性,建议采用密集布置的平行避雷线对直流场内的设备进行保护。为了确定合理可靠的避雷线间距,根据站内设备耐受雷电流能力的不同,采用折线...
为使特高压直流换流站系统在经济上和技术上均达到一个更优的组合,全面总结了向家坝-上海±800kV特高压直流工程的咨询研究结论,系统阐述了该工程的技术方案,包括电气主接线、直流谐波抑制及直流滤波器设计,过电压及绝缘配合、主设备要求以及融冰运行方式等关键技术问题,并通过工程建设的开展以及特高压输电技术研究的深入对上述技术方案的进行了...
±800 kV特高压直流输电线路起晕特性是影响其线路结构和建设费用的重要因素。起晕特性与导线表面状态相关,而直流电压下导线表面更容易积污,更严重影响输电线路的电晕特性。为了深入研究特高压直流输电线路污秽电晕问题,利用电晕笼研究了导线表面分别附有不同表面密度的模拟污秽和碳粉时的起晕特性并分析了污秽对±800 kV特高压直流输电线路电晕...
针对特高压线路典型分布参数特性,利用现代信号处理方法-最小二乘矩阵束法实时分析故障电流谐波。以1000 kV电压等级的输电线路为模型,用EMTP仿真建模,给出了最小二乘矩阵束法分析线路中间和末端发生单相接地和三相短路时的故障信号中的自由分量衰减特征。仿真结果表明,最小二乘矩阵束法以衰减指数函数为模型,能够快速、准确地计算出故障信号中...
直流输电系统设计时需要考虑直流回路的谐振特性。首先给出了任意频率下直流回路阻抗的定义,然后提出了利用测试信号法并基于时域仿真计算直流回路阻抗频率特性的方法。通过对一个典型±500 kV直流输电示例系统的分析,研究了交流系统短路比、交流侧滤波器容量和类型、换流变压器短路压降、触发控制角、直流输送功率、平波电抗器电感值、直流滤波...
1000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的1000 kV、1000 MVA特高压交流电力变压器的局部放电试验首次在国内进行,试验电压高,局部放电量要求严,试验难度大。总结特高压变压器局部放电试验的技术特点,以特变电工沈阳变压器集团有限公司生产的荆门站A相ODFPS-1000000/1000型特高压变压器为例,分析了该变压器出厂时的局部放电试验、特高压...
淮南-皖南-浙北-沪西是我国即将建设的1000 kV特高压交流同塔双回输电线路,由于电压等级的提高,对线路的操作过电压绝缘水平就提出了更高的要求。针对此问题,使用电磁暂态程序PSCAD-EMTDC计算了全线的故障清除转移过电压,并分析了不同故障点不同运行方式及不同故障类型对转移过电压的影响。仿真结果表明,在单相、两相和三相接地等较严重的故障类...
在直流输电工程中换流阀作为核心设备至关重要,目前在特高压直流输电领域针对换流阀的试验标准有待制定,对其特性考核还缺乏依据。特高压直流输电集成了当今世界先进技术,随着特高压直流输电电网在中国的建设,面临大量新的课题和研究工作。为此,依照向家坝-上海、云南-广东特高压直流工程的系统设计,参照现有高压直流输电标准,对换流阀在特高压...
为了系统研究特高压交流变电站电磁环境建模方法和预测计算,针对特高压交流变电站设备附近电场的复杂性,提出了基于边界元原理的线模型和面模型相结合的3维工频电场计算方法,建立了基于边界元法的导线仿真模型,并推导了线模型的计算公式。将线模型引入边界元法与面模型结合共同模拟结构复杂的电气设备,通过计算设备的表面电荷和导线的等效电荷得...
从对雷云放电过程的观测以及研究可知,雷电放电通道的发展具有确定性及随机性的特点。如何描述这两种特性在雷电先导发展过程中所起的作用以及规律,是输电线路分形先导发展屏蔽模型中需要解决的关键问题之一。为此,应用分形理论对放电通道进行了描述,同时建立了基于分形特性的雷电屏蔽模型,将该模型应用到我国第1条特高压直流输电线路—云广±800...
换流站绝缘配合是±800 kV特高压直流输电工程的关键技术之一,对设备的选型和制造有着重要的指导作用。基于锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电工程,提出了两种不同的绝缘配合方案,给出了两种不同方案的比较,详细介绍了两种方案中避雷器配置、设备绝缘水平等参数,并针对锦屏换流站的高海拔给出了具体的海拔修正系数。研究表明两种绝缘配合方案都能...
为了研究1000 kV串联式标准电压互感器（SSTV）的误差性能,使其满足特高压电网建设中开展电压量值溯源及传递工作的需要,通过分析1000 kV SSTV的结构特点及误差原理,提出半绝缘互感器电压加法溯源的方法。试验结果表明,采用该方法与传统的电压系数法对同一台1000 kV SSTV进行量值溯源测量的一致性优于3×10^-5。并基于数学模型和试验数据,分析了1...
为探讨避雷线加装水平侧针对改善特高压交流输电线路雷电屏蔽性能的机理,开展了1：10和1：20特高压交流线路缩比模型下雷电屏蔽模拟实验及其放电观测,对实验结果进行了分析,并重点结合放电物理过程探讨了放电击中点的选择性和侧针屏蔽增效的机理。研究发现：下行先导初期发展过程中随机取向与各目的物迎面放电的竞争过程都与放电击中点的选择密...
特高压交流试验示范工程投运后显著地增强了华中、华北两大电网之间的电力交换能力,但特高压系统的大功率传输也对华中、华北电网联网安全稳定运行提出了更高的要求。利用直流输电系统传输功率的快速可控性,可以为暂态过程中的交流互联系统提供紧急调控手段,起到功率支援和阻尼振荡的作用。为此,对利用华中电网的直流输电系统进行紧急功率支援以...
高压出线绝缘结构是超、特高压交流变压器主绝缘结构的重要组成部分,直接影响变压器整体的电气性能、制造成本、生产周期和装配的工艺性等多个方面。因此超、特高压变压器出线绝缘结构的研究和优化设计、国产化制造对于提高变压器的绝缘可靠性、经济性和整体制造水平有着重要的工程应用价值。为此,在介绍大型变压器出线绝缘结构的基础上,采用有...
为对特高压交流输电线路建设提供技术基础,比较了劈腿式伞形塔和收腰式伞形塔的区别,指出后者防雷性能好、杆塔质量小、工频场强稍小,收腰式伞形塔的性能优于劈腿式伞形塔。选择采用劈腿式伞形塔,还是收腰式伞形塔,与导线水平位移距离的要求值大小有关。特高压交流同塔双回线路导线之间的垂直距离达21 m,从脱冰跳跃的计算和试验结果论证了特高压...
直流换流站不同于交流变电站,主回路有很多电子设备,即使很小的直击雷传入阀厅也会造成换流阀的破坏。采用避雷针难以达到直流换流站的防雷要求,而采用密集布置的避雷线更为合适,但需对相关参数进行具体分析。为此,采用数值计算方法分析了±800 kV特高压直流开关场内的避雷线参数,参数选择不仅要考虑绝缘安全距离要求,而且要避免避雷线表面场强过...
限制过电压、降低绝缘水平、提高运行可靠性是特高压交流工程中非常重要的课题。避雷器的保护水平与其额定电压Ur紧密相关,通常避雷器的Ur需大于系统最大工频暂时过电压值（TOV）。但是为了满足特高压变电站设备的过电压和绝缘水平的苛刻要求,避雷器的保护水平又要尽可能低。降低特高压避雷器保护水平的方法有降低压比和降低避雷器额定电压2种方...
为了提高特高压直流工程电气设备的试验测量精度,规范现场测量方法,结合向家坝-上海±800 kV特高压直流输电工程从特高压交流滤波器的设计原则、方法和性能要求入手进行研究;讨论了交流滤波器现场试验的原理和方法,通过不同接线方式条件下的滤波器现场试验结果的对比,分析了测量回路中产生的电感和杂散电容效应对测量结果的影响。试验表明,测量过...
随着直流特高压直流工程的增多、特高压直流工程电压等级和电流的增大,深入研究特高压直流工程的可靠性,对提高直流输电工程的经济性水平和电网的安全运行有着重要意义。为了得出特高压直流工程合理的可靠性指标,采用Markov原理,通过搭建特高压直流系统的可靠性计算模型,对一次系统和二次系统进行细化分区,并计算了各种设备对直流系统的可靠性指...
针对高压直流输电线绝缘子沿串电压分布问题,提出按离子流场模型求解。采用有限元迭代方法,求解了离子流场控制方程。对±500 kV直流复合绝缘子沿串电场及电压分布进行了计算,并与不考虑空间电荷条件下的静电场求解结果进行了对比,通过与试验测量结果比较,验证了考虑空间电荷时,计算结果更接近实际测量结果,并将该方法应用于特高压±800 kV直流绝...
向家坝—上海±800 kV特高压直流在失去与四川主网全部500 kV联络线后,将进入孤岛运行。为此,讨论了向-上直流进入孤岛和孤岛运行两种运行方式下的控制策略,提出了孤岛运行对某些的交换功率限制,以及孤岛运行时的通信系统配置和频率控制器模型及参数。对进入孤岛及孤岛运行时的多种故障的仿真表明,在设计的频率控制器作用下,向-上直流可以保持稳...
云广±800 kV特高压直流输电系统建成之后,将形成远距离和大容量交、直流输电并列运行的电网格局,特高压直流的控制方式对电网的稳定性有重要影响。为此在电磁暂态仿真软件EMTDC中对±800 kV云广直流双极运行下,整流侧分别采用定电流和定功率控制时,交流系统整流侧与逆变侧故障对直流系统的影响,直流控制系统与交流系统的响应过程进行了详细的计算...
绕击是引起超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因。将低电压等级输电线路绕击防护经验直接外推至更高电压等级时具有一定的局限性,可能导致新建线路的绕击耐雷性能显著低于预期值。基于先导发展的绕击分析模型细致地考虑了影响雷击发展物理过程各种因素的影响,较传统工程化分析方法更适用于新建电压等级线路的绕击性能评估。但由于对雷击物...
1000 kV特高压交流输电线路耐张塔采用的铝管式刚性跳线,其跳线、间隔棒和铝管端部连接金具等结构较为复杂,电场强度较高,容易发生电晕,需要对其表面电场分布进行研究。为此运用3维有限元法,对特高压交流试验示范工程中采用的铝管式刚性跳线进行了电位和电场仿真计算,得到了跳线、铝管和端部金具表面的电场分布,并针对跳线和端部金具等场强较高...
复合绝缘子积污发生污闪是输电线路运行的常见事故,对复合绝缘子尤其是更加容易积污的特高压直流悬式复合绝缘子的防污研究就显得更加重要。通过风洞试验、空气流场测试和空气流场的数值模拟,对±800kV特高压悬式复合绝缘子典型伞形进行了研究。结果表明：3种伞形的复合绝缘子的流场特性均优于瓷绝缘子,均属空气动力学优良流型的绝缘子,其中一大...
1000 kV同塔双回输电线路直线塔每回三相竖直排列,相间距离较小,且杆塔横担对相与相的屏蔽作用较弱,导致三相之间影响较大,从而使其电场分布具有与单回线路不同的特性。鉴于此,运用3维有限元方法,针对1000 kV单回和同塔双回输电线路直线悬垂塔,仿真计算了复合绝缘子及其均压环的电场分布。计算结果表明,在悬挂相同复合绝缘子、导线和相关金具的...
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