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特高压断路器重合闸过程电磁暂态特性的研究

特高压断路器重合闸过程电磁暂态特性的研究

作者：刘洋沈阳工业大学

学位级别：硕士

特高压输电技术的发展符合我国经济发达地区与能源丰富地区不一致的基本国情，可以实现电能远距离大容量的传输，更是未来智能电网的基本骨架。由于特高压电网的特殊地位，所以特高压输电线路的安全、稳定运行就极为重要。特高压断路器... 详细信息

特高压输电技术的发展符合我国经济发达地区与能源丰富地区不一致的基本国情，可以实现电能远距离大容量的传输，更是未来智能电网的基本骨架。由于特高压电网的特殊地位，所以特高压输电线路的安全、稳定运行就极为重要。特高压断路器是保证系统安全可靠运行的重要设备，因此研究断路器在故障状态下的开断特性，提高断路器的开断能力具有十分重要的工程意义。本文从系统的角度出发，以我国浙北至沪西和晋东南至南阳特高压输电线路为背景，在理论分析的基础上，建立了仿真模型进行了计算分析，对断路器重合闸前后的开断瞬态恢复电压进行了研究。结合伊敏换流站交流断路器重合闸开断事故，对二次开断过程中出现的短路电流零点偏移问题进行了详细的研究。首先，对故障后重合闸前断路器第一次开断进行了研究。根据电路原理，分析了断路器端部故障和近区故障断路器开断时的瞬态恢复电压特性，并以特高压单回和双回线路为研究对象，建立了线路仿真模型，分别分析了单回线路和双回线路的端部故障、近区故障以及失步故障下的瞬态恢复电压，为下面分析断路器重合闸后二次开断特性奠定基础。其次，根据击穿判据得出SF6气体临界击穿场强，结合计算得到的断路器动作过程中不同开距下的电场分布，得到断路器重合闸过程触头间隙击穿的具体位置，考虑断路器机械特性得出合闸过程中发生预击穿的时间。并根据开关电弧理论，模拟预击穿过程，建立断路器合闸电弧模型。在加入预击穿过程的基础上，研究断路器重合闸后再次开断的瞬态恢复电压，与一次开断特性进行对比分析，分析不同故障类型和不同故障位置处的瞬态恢复电压特性，得到最严重的瞬态恢复电压峰值和上升率，给出合理的抑制措施。

关键词：交流特高压重合闸断路器瞬态恢复电压

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特高压输电线路电磁环境数值模拟研究

特高压输电线路电磁环境数值模拟研究

作者：陈博栋兰州交通大学

学位级别：硕士

我国的电力需求与能源分布很不平衡,为实现在全国范围内优化配置能源资源,保证国家能源安全和可持续发展,建设特高压电网可以实现电力能源可持续发展,减少负荷中心地区的环境污染等。然而,随着社会的发展,人们对健康环保意识不断增强,... 详细信息

我国的电力需求与能源分布很不平衡,为实现在全国范围内优化配置能源资源,保证国家能源安全和可持续发展,建设特高压电网可以实现电力能源可持续发展,减少负荷中心地区的环境污染等。然而,随着社会的发展,人们对健康环保意识不断增强,对周围生存环境的要求也越来越高,特高压输电产生的电磁污染引起了人们的关注和担忧,加之对特高压输电电磁环境安全评估的研究相对较少。因而,本文对特高压交流输电线路的电磁环境展开研究,对其进行安全评估。论文主要内容如下:论文基于模拟电荷法和Biot-Savart定律,通过解析法,以我国1000kV特高压交流输电线路为研究对象,考虑导线弧垂的影响,分别建立了计算特高压输电线路电场和磁场的三维数学模型并与传统数学模型进行了对比。研究分析了线路参数变化因素对特高压输电线路下方空间工频电磁场的影响,并与ICNIRP导则推荐的安全暴露限值对比,该结果将为线路电磁暴露环境安全评估提供参考。为了对特高压交流输电线路电磁暴露情况进行科学的安全评估,首先根据人体组织的电磁特性及生理结构,以均匀组织的电导率和介电常数为基础,建立人体简化模型。然后利用有限元软件ANSYS仿真分析了我国两种杆塔类型的特高压输电线路下方人体周围场强、体内感应电流密度、头部组织的场强分布特征,并与己知的结论和现行的安全标准进行对比。结果表明:我国目前运行的1000kV特高压交流输电线路空间工频电场和磁场是符合环保要求的;特高压输电线路在人体中产生的感应场均低于安全限值,是符合电磁暴露安全的。在此基础上,建议适当提高相导线高度、改变相间距、采用新型紧凑型线路等来降低地面附近工频电磁场,为特高压电力工程设计和环保评估提供参考借鉴。

关键词：交流特高压工频电磁场电磁暴露安全评估 ICNIRP

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提高特高压单相自动重合闸操作成功率的研究

提高特高压单相自动重合闸操作成功率的研究

作者：谢寅志沈阳工业大学

学位级别：硕士

发展特高压输电是解决我国经济发展与能源分布不均衡的有效手段，这也对特高压输电系统运行的安全性、可靠性提出了更高的要求。特高压断路器是保证系统安全可靠运行的重要设备，因此研究如何提高特高压自动重合闸操作成功率具有十分重... 详细信息

发展特高压输电是解决我国经济发展与能源分布不均衡的有效手段，这也对特高压输电系统运行的安全性、可靠性提出了更高的要求。特高压断路器是保证系统安全可靠运行的重要设备，因此研究如何提高特高压自动重合闸操作成功率具有十分重要的现实意义。本文从系统的角度出发，以我国浙江北-上海西和晋东南-荆门-南阳特高压输电工程为依托，采用理论分析与仿真计算相结合的方法，对自动重合闸操作过程中出现的短路电流零点漂移、断路器瞬态恢复电压、输电线路潜供电弧以及自动重合闸故障识别能力等问题进行了详细的研究。首先，对自动重合闸开断过程进行了研究。本文根据电器电弧理论，建立断路器电弧模型，分析计算影响短路电流零点漂移和断路器瞬态恢复电压的因素，找出限制短路电流零点漂移和断路器瞬态恢复电压的有效措施，以提高自动重合闸的开断能力。其次对自动重合闸重合过程中的两个关键问题进行了研究：一个是潜供电弧的限制问题，另一个是断路器故障识别问题。先对潜供电弧产生机理及限制措施进行的分析，重点讨论了快速接地开关和中性点小电抗对潜供电弧抑制的效果，分析出两种方法适用的条件及影响其抑制效果的因素，给出了中性点架装小电抗抑制潜供电弧方法的中性点小电抗的最佳取值。最后对带并联电抗器的特高压输电线路自动重合闸故障识别方法进行了研究，采用瞬时性故障和永久性故障中性点小电抗与故障相端电压的幅值比不同的思想来判断故障类型。由于在瞬时性故障时，存在拍频谐振现象，使中性点小电抗与故障相端电压的比值突变，影响判断的准确性，本文提出延迟一个周期判断的方法，有效的解决了拍频振荡的问题，提高了判断的准确性。

关键词：交流特高压自动重合闸零点漂移瞬态恢复电压潜供电弧

淮沪特高压工程自动电压控制系统(AVC)无功电压控制策略研究

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华东电力 2014年第3期42卷 473-477页

作者：缪源诚姚颖蓓毕元陈浩曹路庄侃沁黄磊国家电网公司华东分部上海200120 国网上海电力公司电力科学研究院上海200437

淮沪特高压工程投运对华东电网无功电压控制提出了更高的要求。淮沪特高压工程自动电压控制系统(AVC)旨在满足限制工频过电压要求的基础上,综合考虑特高压变电站低容低抗动作次数最少、特高压变电站与500 kV电网穿越无功最小、系统有功... 详细信息

淮沪特高压工程投运对华东电网无功电压控制提出了更高的要求。淮沪特高压工程自动电压控制系统(AVC)旨在满足限制工频过电压要求的基础上,综合考虑特高压变电站低容低抗动作次数最少、特高压变电站与500 kV电网穿越无功最小、系统有功网损最小等多项优化目标。以"保持低容/低抗基础投切模式为主,自动电压校正控制为辅"的淮沪特高压AVC控制策略能有效地实现上述优化目标,该控制策略的关键组成部分是合理的特高压变电站低容/低抗基础投切模式。通过计算淮沪特高压工程各种不同运行方式下的低容/低抗最优投切策略,得出了一组可有效适用于淮沪特高压工程投产初期电网运行方式的特高压变电站低容/低抗基础投切模式。

关键词：交流特高压自动电压控制无功电压控制策略

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基于ADPSS的特高压入赣后江西电网仿真分析

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基于ADPSS的特高压入赣后江西电网仿真分析

作者：常凯旋华东交通大学

学位级别：硕士

随着我国特高压工程建设步伐不断加快，特高压输电已经成为我国电力行业发展的必然趋势特高压输电线路电压等级高输电距离长充电功率大，因此接入电网后会给电网的安全稳定运行带来一定的影响本文以交流特高压接入江西电网为例，基于AD... 详细信息

随着我国特高压工程建设步伐不断加快，特高压输电已经成为我国电力行业发展的必然趋势特高压输电线路电压等级高输电距离长充电功率大，因此接入电网后会给电网的安全稳定运行带来一定的影响本文以交流特高压接入江西电网为例，基于ADPSS仿真程序，从特高压的无功补偿工频过电压操作过电压以及特高压线路接入后对江西电网安全稳定性的影响等方面进行了研究，分析结果为特高压接入江西电网提供了参考本文主要工作有：首先，介绍了ADPSS电力系统全数字仿真装置和机电-电磁混合仿真技术;依据2015年华中华北规划和方式数据，参考1000kV特高压晋长治-豫南阳-鄂荆门示范工程，建立了特高压接入江西电网的机电暂态模型和特高压输电线路电磁暂态模型其次，基于机电暂态模型，分析了特高压并联电抗器不同补偿度和不同加装位置与稳态电压的关系，通过仿真曲线拟合得到鄂赣特高压武汉端和南昌端补偿度与电压曲线关系函数表达式，以及并联电抗器补偿度与传输功率函数表达式，并考虑特高压线路损耗和首末端电压偏差，建立了最优补偿度目标函数再其次，基于电磁暂态模型，运用机电-电磁混合仿真技术，分析了在单相接地和两相短路接地故障下，不同的故障位置和并联电抗器补偿度两大因素对工频过电压的影响;在并联电抗器最优补偿方案下，分析了变压器中性点接地和变压器中性点不接地两种运行方式下，不同故障位置时单相重合闸的操作过电压最后，基于全网机电暂态模型，分析了特高压接入江西后对江西电网安全稳定的影响内容包括：正常方式和预想运行方式下ξ特高压主变N-1特高压双回线N-1特高压双回线N-2ο的潮流计算;特高压接入前后江西电网500kV和220kV系统的短路计算;鄂赣特高压发生单回线故障和双回线同跳故障时的暂态稳定分析;以及特高压接入江西电网后的小干扰稳定性分析通过分析可得，特高压接入江西电网后，鄂赣联络线路不存在功率过限，500kV和220kV系统短路水平有所增加，但均未超过开关遮断容量，江西电网不存在暂态稳定问题，江西电网不会新增低频振荡问题

关键词：交流特高压并联电抗器工频过电压操作过电压安全稳定性

特高压输电线路对电磁影响防护措施的技术经济分析

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特高压输电线路对电磁影响防护措施的技术经济分析

作者：吕铎华北电力大学

学位级别：硕士

随着我国近几年经济的快速发展,对能源工业的需求日益加大,特高压线路和输油输气工程的建设都在快速发展。由于电力行业和石油天然气行业在选择线路通道的标准上具有一定的一致性,线路与管道之间平行接近或交叉跨越的情况频繁发生,由此... 详细信息

随着我国近几年经济的快速发展,对能源工业的需求日益加大,特高压线路和输油输气工程的建设都在快速发展。由于电力行业和石油天然气行业在选择线路通道的标准上具有一定的一致性,线路与管道之间平行接近或交叉跨越的情况频繁发生,由此线路对邻近金属管道的电磁影响问题日益突出,这关系到人身安全、管道安全,管道交流腐蚀以及管道阴极防护设备安全等,这一问题业已引起国家相关部门的高度重视并已于2011年提出了新的埋地钢质管道交流干扰防护技术标准。本文介绍了皖电东送特高压交流输电线路与邻近输油输气管道交叉跨越的基本情况。参考国内外相关标准,提出了针对工程的交流输电线路对输油输气管道的电磁影响限值。根据设计院提供的资料,分别针对皖电东送输电工程近期规划和远景规划,特高压交流输电线路正常运行、单相接地短路和遭受雷击时附近输油输气管道的管道对地电压和管道交流泄露电流密度进行了计算分析和评估。最后通过分析输电线路对邻近输油输气金属管道产生的感应电压的影响,应用最常用的防护措施对输电线路的传输线模型进行建模计算,分析比较实施防护措施前后的管道干扰电压,并对其防护效果进行了技术经济分析,这对实际工程有重要的指导意义。

关键词：交流特高压技术经济分析输电线路输油输气管道防护措施

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高电压技术 2007年第4期33卷 13-13页

1000kV特高压避雷器型式试验方法的探讨

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电力标准化与技术经济 2008年第4期 15-17页

作者：车文俊中国电力科学研究院

因试验设备容量和电压的限制,1000kV特高压避雷器的部分型式试验,需要从可行性和等价性两方面重新考虑确认。本文以瓷套型避雷器为例,对电压电流作用、残压控制进行了分析论证,对部分型式试验方法进行了可行性和等价性探讨,并给出结论... 详细信息

因试验设备容量和电压的限制,1000kV特高压避雷器的部分型式试验,需要从可行性和等价性两方面重新考虑确认。本文以瓷套型避雷器为例,对电压电流作用、残压控制进行了分析论证,对部分型式试验方法进行了可行性和等价性探讨,并给出结论与建议。GIS型避雷器的相关试验与此相同或类似,可参考之。目前1000kV特高压避雷器的型式试验早已全面完成。本文的目的在于总结积累经验、统一提高认识,将来更好地为其它交流特高压工程服务。

关键词：交流特高压多柱避雷器型式试验方法

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特高压交直流线路相互交叉时地面混合电场的计算研究

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山西电力 2022年第2期 7-10页

作者：盛尊华闫建兴马云霄中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄050031

采用特征线法研究了特高压交直流线路相互交跨时的三维地面混合电场和离子流密度,经与在运线路的地面混合电场和离子流密度实测结果对比,计算结果与实测结果基本一致。分别计算了交流在上和直流在上2种1000 kV和±800 kV线路相互交跨方... 详细信息

采用特征线法研究了特高压交直流线路相互交跨时的三维地面混合电场和离子流密度,经与在运线路的地面混合电场和离子流密度实测结果对比,计算结果与实测结果基本一致。分别计算了交流在上和直流在上2种1000 kV和±800 kV线路相互交跨方式三维地面混合电场分布情况。计算结果表明,地面电场的分布受上层线路的影响很小,这不仅是因为下层线路位置较低,也是因为下层线路地线的屏蔽效应以及上层线路对地距离较大。

关键词：混合电场交流特高压直流特高压交叉跨越

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