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35kV真空断路器开断并联电容器过电压分析

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东北电力技术 2024年第5期45卷 34-36,40页

作者：刘天宇车传强赵磊赵俊冯汝明内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 内蒙古自治区高电压与绝缘技术企业重点实验室内蒙古呼和浩特010020

针对一起35 kV真空断路器开断并联电容器故障实例,利用emtp-atp软件搭建仿真模型,模拟真空断路器开断并联电容器出现过电压的情况,分析比较避雷器与阻容过电压保护器对重燃过电压的抑制效果,同时根据网内并联电容器实际运行情况提出相... 详细信息

针对一起35 kV真空断路器开断并联电容器故障实例,利用emtp-atp软件搭建仿真模型,模拟真空断路器开断并联电容器出现过电压的情况,分析比较避雷器与阻容过电压保护器对重燃过电压的抑制效果,同时根据网内并联电容器实际运行情况提出相应的技术建议,为真空断路器开断并联电容器过电压相关问题提供一定参考。

关键词：真空断路器并联电容器过电压 emtp-atp

基于emtp-atp的变电站铁磁谐振计算与消谐措施研究

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高压电器 2018年第5期54卷 210-216页

作者：何立柱吴经锋张璐韩彦华张一博尚宇国网陕西省电力公司铜川供电公司陕西铜川727031 国网陕西省电力公司电力科学研究院西安710100

变电站发生单相接地故障后易引发电压互感器(TV)铁磁谐振,导致TV熔丝频繁熔断,影响电力系统安全运行。为研究变电站铁磁谐振基本规律及影响因素,文中基于emtp-atp电磁暂态仿真软件,考虑了TV铁心的非线性特性,建立了某35 kV变电站铁磁谐... 详细信息

变电站发生单相接地故障后易引发电压互感器(TV)铁磁谐振,导致TV熔丝频繁熔断,影响电力系统安全运行。为研究变电站铁磁谐振基本规律及影响因素,文中基于emtp-atp电磁暂态仿真软件,考虑了TV铁心的非线性特性,建立了某35 kV变电站铁磁谐振计算的分布参数模型,分析了变电站铁磁谐振的产生原因,并提出了抑制措施。研究表明:单相接地消失时刻决定了TV是否会激发铁磁谐振,若接地消失时非故障相电压为瞬时最大值,则TV将发生最严重的铁磁谐振。变电站消谐措施应优选消弧线圈与消谐器,其次是在开口三角绕组投入阻尼电阻。消弧线圈投入后,使得接地消失时刻TV三相电流降低至远小于其额定电流,从根本上避免了TV熔断器熔断;35 kV侧加装消弧线圈对于抑制10 kV侧TV铁磁谐振并无作用。安装消谐器时,在保证抑制铁磁谐振的同时,应考虑TV三相电流不能超过其额定值,避免熔丝熔断。TV开口三角绕组投入阻尼电阻值越小,对铁磁谐振的抑制效果越好,但TV三相电流越大,易烧毁熔断器;应准确判断接地消失时刻,精准投入阻尼电阻。

关键词： emtp-atp 铁磁谐振消谐措施消弧线圈消谐器阻尼电阻

真空断路器的emtp-atp电磁暂态仿真教学研究

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电气电子教学学报 2022年第1期44卷 120-123页

作者：邹密王江林段盼纪静王会明重庆邮电大学自动化学院重庆400065

基于emtp-atp(Electro Magnetic Transient Program-Alternative Transients Program)的真空断路器电磁暂态仿真设计是“复杂电气工程系统设计”教学中的重要内容,教学难点在于截流值、介质动态绝缘强度及高频熄弧能力的准确表征,由于... 详细信息

基于emtp-atp(Electro Magnetic Transient Program-Alternative Transients Program)的真空断路器电磁暂态仿真设计是“复杂电气工程系统设计”教学中的重要内容,教学难点在于截流值、介质动态绝缘强度及高频熄弧能力的准确表征,由于该过程涉及电路原理、数理统计以及计算机编程等学科知识,其仿真建模十分抽象,学生理解较为困难。本文开展基于emtp-atp的真空断路器电磁暂态仿真,有助于学生更好地理解断路器分合闸的物理本质,使其更直观理解断路器重燃以及预击穿过程。

关键词：真空断路器电磁暂态 emtp-atp

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高压低通滤波器限制雷电过电压的应用方案

高电压技术 2019年第4期45卷 1256-1265页

作者：樊友平陈艺白津阳吴蔚宋佳翰王彤武汉大学电气与自动化学院武汉430072

雷电过电压是威胁变电站安全运行的主要原因之一,目前主要通过合理配置避雷器的数量和布置安装位置进行保护,但安装避雷器数量较多会提高变电站造价,导致经济性下降。雷电过电压的频率范围一般为20 kHz至1 MHz,远远超过工频电压的50 Hz... 详细信息

雷电过电压是威胁变电站安全运行的主要原因之一,目前主要通过合理配置避雷器的数量和布置安装位置进行保护,但安装避雷器数量较多会提高变电站造价,导致经济性下降。雷电过电压的频率范围一般为20 kHz至1 MHz,远远超过工频电压的50 Hz,根据这一特点提出在进线入口加装由电感线圈和耦合电容组成的高压L-C滤波器的替代措施。以某500 kV气体绝缘变电站(GIS)为研究对象,设计了电感值314μH、电容值12.1 nF、爬电距离23 816 mm、干弧距离6 m的高压L-C滤波器,通过emtp-atp仿真验证其良好的性能,且提出了敞开式绝缘(AIS)避雷器搭配高压L-C滤波器的防雷保护方案。通过仿真对比发现,采用AIS避雷器搭配高压L-C滤波器限制雷电过电压的效果更突出,且经济性更好。研究证明,高压L-C滤波器可替代GIS避雷器对GIS变电站进行更为有效的防雷保护。

关键词：雷电过电压避雷器高压L-C滤波器 GIS变电站 emtp-atp 防雷保护

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基于统计法的变电站雷击故障率计算方法

南方电网技术 2016年第9期10卷 17-23页

作者：王彤曾彦珺李怡盛华夏葛梦昕武汉大学电气工程学院武汉430072

雷击故障率是变电站建设的重要指标,现行的雷击故障率计算需要借助于变电站的运行数据以及计算机模拟,计算复杂,误差较大,而且无法对变电站设计的合理性以及防雷布置的可靠性进行评估。基于统计法提出了一种新的计算方法,利用输电线路... 详细信息

雷击故障率是变电站建设的重要指标,现行的雷击故障率计算需要借助于变电站的运行数据以及计算机模拟,计算复杂,误差较大,而且无法对变电站设计的合理性以及防雷布置的可靠性进行评估。基于统计法提出了一种新的计算方法,利用输电线路和杆塔参数计算线路落雷次数和杆塔雷击频次,再结合雷电流幅值概率求得变电站的雷击故障率。以广东省某500 k V HGIS变电站为研究对象,利用emtp-atp建立了变电站仿真模型,模拟雷击杆塔塔顶并沿输电线路侵入变电站,确定临界雷电流幅值。根据该地区的雷电流历史数据,拟合得到更接近实测值的雷电流幅值概率,以此计算得到该变电站的雷击故障率。

关键词：雷击故障率变电站设计统计法防雷布置 HGIS emtp-atp

10 kV串联间隙金属氧化物避雷器在配电网防雷中的优化配置

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电瓷避雷器 2020年第1期 76-81页

作者：刘素芳陈康刘思贤中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁272100

主要通过EMPT电磁暂态分析软件对10 kV串联间隙金属氧化物避雷器在配电网系统中安装使用时进行仿真分析,首先进行PS15绝缘子及10 kV环电极避雷器及穿刺避雷器产品的U50%放电电压试验,再仿真分析在不同接地条件下只安装单相产品对同级其... 详细信息

主要通过EMPT电磁暂态分析软件对10 kV串联间隙金属氧化物避雷器在配电网系统中安装使用时进行仿真分析,首先进行PS15绝缘子及10 kV环电极避雷器及穿刺避雷器产品的U50%放电电压试验,再仿真分析在不同接地条件下只安装单相产品对同级其它相绝缘子的影响及只安装一级对相邻级绝缘子的影响,分析得出无论是直接接地还是单独接地,当雷电流超过40 kA后均会造成相邻相或相邻级的绝缘子闪络,建议全线安装或在雷击严重区段及易击点全线安装10 kV串联间隙金属氧化物避雷器,不需单独设置接地,条件允许可在末端设置接地。

关键词： emtp-atp 10 kV串联间隙金属氧化物避雷器接地雷电过电压绝缘子

基于ESPRIT算法高压输电线路暂态保护频率特征分析与研究

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基于ESPRIT算法高压输电线路暂态保护频率特征分析与研究

作者：黄文辉东北大学

学位级别：硕士

随着国民经济的不断发展,电力系统规模不断扩大,电网运行的稳定性受到挑战,而与此同时用户对电力系统稳定性的要求越来越高。为了提高输电线路暂态过程的稳定性及输电线路电能传输能力,超高压输电网在传输电能过程中大多是采用分裂导线... 详细信息

随着国民经济的不断发展,电力系统规模不断扩大,电网运行的稳定性受到挑战,而与此同时用户对电力系统稳定性的要求越来越高。为了提高输电线路暂态过程的稳定性及输电线路电能传输能力,超高压输电网在传输电能过程中大多是采用分裂导线,且常常装设有串联电容器和并联电抗器,这样导致故障后的暂态过程十分明显。为了保证动作的可靠性,传统工频量保护通常采用滤波或延时的方法来消除暂态过程的不利影响,但这必然会延长保护的动作时间。因此,针对传统保护应用于超高压输电线路时存在着动作可靠性和动作快速性的矛盾,探索具有动作快速性和动作可靠性的新原理成为当今电力系统研究的难点和热点问题。本文从理论上分析了故障信号暂态频率分量的成因,并详细讨论了各种类型故障下暂态频率大小和幅值的特点。分别研究了不同过渡电阻,加装并联电抗器等情况对短路故障暂态频率分量的影响。从理论上论证了输电线路暂态频率分量的特征能够征准确地区分出故障类型。通过仿真得到当频率分量逐渐增大时频率间隔趋于稳定。在此基础上,推导出故障点到系统端的距离,为区内区外故障判断提供依据。在提取暂态信号分析频率特征方面,本文对目前应用较多的FFT算法、Prony算法、MUSIC算法进行了分析。针对这些算法存在的不足,重点研究了ESPRIT算法。通过仿真详细讨论了信噪比、阵元数和快拍数对ESPRIT算法性能的影响。通过分析与比较得出,ESPRIT算法更具快速性、精确性,可靠性。依据ESPRIT算法提取故障信号的频率和暂态频率间隔特点构造选相方案和保护方案。详细研究了雷电干扰对输电线路的影响,根据雷电干扰特点提出了更为完整的选相方案和保护方案。本文采用emtp-atp(电磁暂态程序)分别在不同故障类型、不同故障位置、不同故障时间和雷电干扰等情况下做了大量的仿真实验,将仿真故障数据导入到MATLAB下进行ESPRIT算法分析。结果表明选相方案能快速可靠地判断出故障线路,保护方案能够快速可靠地区分出区内外故障。

关键词：超高压 emtp-atp ESPRIT 暂态频率选相方案保护方案

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选相投切特高压线路抑制操作过电压研究

选相投切特高压线路抑制操作过电压研究

作者：刘忠伟大连理工大学

学位级别：硕士

由于我国能源结构分布的特点,建设特高压输电线路已成为我国电力工业发展的重要方向。操作过电压水平决定了特高压输电线路的绝缘设计。与超高压线路相比,特高压线路对操作过电压水平的要求更为严格,因此,对操作过电压及其抑制措施的研... 详细信息

由于我国能源结构分布的特点,建设特高压输电线路已成为我国电力工业发展的重要方向。操作过电压水平决定了特高压输电线路的绝缘设计。与超高压线路相比,特高压线路对操作过电压水平的要求更为严格,因此,对操作过电压及其抑制措施的研究是特高压输电系统的重要课题。本文中对特高压系统中几种常见操作过电压的产生机理做了深入分析,简要介绍了当前经常使用的几种操作过电压抑制措施,包括合闸电阻法、避雷器、并联电抗器法和相控法。近年来,选相投切技术(相控法)得到了越来越广泛的应用,本文中首先验证了其应用于抑制特高压线路操作过电压的可行性,并针对合闸和重合闸空载线路提出了几种投切策略。emtp-atp是当前世界上普遍采用的电磁暂态仿真软件,本文应用emtp-atp对操作过电压及其抑制措施进行了仿真计算,比较了不同措施的抑制效果。文中还对几种投切策略分别进行了仿真分析,其抑制效果比传统措施更好。选相投切技术要求断路器的分合闸时间分散性很小,基于永磁机构的光控模块式真空断路器可以满足这一要求。光控模块式真空断路器的串并联组合可以提高其应用电压等级,是解决选相投切技术在特高压系统中使用的一种途径。本文介绍了一种以数字信号处理器(DSP) TMS320LF2407A为核心的永磁机构控制系统的软硬件设计,该系统采用选相控制策略,实时监测电网信号,控制断路器在最佳相位动作。实验结果表明样机运行稳定可靠,达到了预期设计要求。本论文得到“十一五”国家科技支撑计划项目(2009BAA19B03)和中央高校基本科研业务费专项资金(DUT10ZD202)的资助。

关键词：特高压操作过电压 emtp-atp 选相投切光控模块

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10kV配网电压互感器铁磁谐振的抑制研究

10kV配网电压互感器铁磁谐振的抑制研究

作者：胡强华东交通大学

学位级别：硕士

电磁式电压互感器在低压配电网中是常见一种电压互感器，尤其在10kV配电网中，常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象，其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和，诱发铁磁谐振的产生，致使电压互感器内部产生过... 详细信息

电磁式电压互感器在低压配电网中是常见一种电压互感器，尤其在10kV配电网中，常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象，其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和，诱发铁磁谐振的产生，致使电压互感器内部产生过电压，过电流。这将严重威胁电力系统的安全运行，为此，对这一现象的抑制措施展开深入研究尤为重要。本文阐明引发铁磁谐振的基本原因，分别介绍了高频、基频、分频谐振的现象及特点，对发生铁磁谐振的必要条件进行了总结。建立了10kV PT的emtp-atp仿真模型。编写了MATLAB程序，使用逐点分段线性化方法将测量到的PT空载电压、电流、铁损功率有效值转换为非线性电感的韦安特性、非线性电阻的伏安特性。利用上述的仿真模型分析系统对地电容、激发方式、励磁特性、三相对称性等因素对铁磁谐振的影响。建立了PT一次绕组中性点接线性电阻、非线性电阻、接第四PT消谐的仿真模型，并仿真验证了各自的消谐效果。并在第四PT的型号选择上给出了一定参考建议。本文在不同情况下仿真的过电压，过电流及谐振情况通过多张表格罗列出来，希望能给PT型号的选择，参数的配置，及消谐提供一定的参考。

关键词：电压互感器铁磁谐振消谐措施 emtp-atp