超大電流變流器過(guò)電壓分析及保護(hù)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

第1章 緒論

1．1 超大電流變流器過(guò)電壓保護(hù)研究的必要性

1．2 超大電流變流器中過(guò)電壓的分類(lèi)

1．3 研究對(duì)象

1．4 過(guò)電壓保護(hù)方案概述

1．5 本書(shū)重點(diǎn)研究的幾個(gè)問(wèn)題

1．6 本書(shū)章節(jié)安排

第2章 換相過(guò)電壓保護(hù)研究

2．1 晶閘管技術(shù)基礎(chǔ)及其參數(shù)

2．1．1 晶閘管結(jié)構(gòu)與工作原

2．1．2 晶閘管的靜態(tài)特性

2．1．3 晶閘管的動(dòng)態(tài)特性

2．1．4 晶閘管基本參數(shù)

2．2 換相過(guò)電壓保護(hù)研究現(xiàn)狀

2．3 技術(shù)輸入?yún)?shù)及保護(hù)電路設(shè)計(jì)目標(biāo)

2．3．1 技術(shù)輸入?yún)?shù)

2．3．2 保護(hù)電路設(shè)計(jì)目標(biāo)

2．4 晶閘管關(guān)斷過(guò)程

2．5 多并聯(lián)晶閘管關(guān)斷模型

2．6 晶閘管關(guān)斷等效電路

2．7 保護(hù)電路參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2．8 晶閘管開(kāi)通電流上升率校核

2．8．1 晶閘管開(kāi)通模型

2．8．2 變流器開(kāi)通等效電路

2．8．3 晶閘管開(kāi)通電流的計(jì)算

2．9 阻尼電阻功率的計(jì)算

2．9．1 一個(gè)周期內(nèi)晶閘管閥關(guān)斷時(shí)阻尼電阻消耗的能量

2．9．2 一個(gè)周期內(nèi)晶閘管閥開(kāi)通時(shí)阻尼電阻消耗的能量

2．9．3 阻尼電阻功率的計(jì)算結(jié)果

2．10 晶閘管換相過(guò)電壓仿真

2．10．1 PLECS軟件概述

2．10．2 帶反向恢復(fù)特性的晶閘管仿真模型

2．10．3 仿真電路的建

2．10．4 仿真結(jié)果

2．11 阻容器件的選型

2．11．1 電阻器的分類(lèi)

2．11．2 電阻器件選型

2．11．3 電阻脈沖功率實(shí)驗(yàn)

2．11．4 電容器基礎(chǔ)知？

2．11．5 電容器選型

2．12 設(shè)計(jì)結(jié)果

2．13 換相過(guò)電壓阻尼電路測(cè)試

2．14 電流上升率測(cè)試結(jié)果

2．15 阻尼電阻功率測(cè)試結(jié)果

2．16 結(jié)論

第3章 操作過(guò)電壓保護(hù)研究

3．1 操作過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理分析

3．2 技術(shù)輸入?yún)?shù)

3．3 空載變壓器分閘過(guò)電壓暫態(tài)分析

3．3．1 RC阻尼電路抑制分閘過(guò)電壓暫態(tài)分析

3．3．2 金屬氧化物非線性電阻抑制分閘過(guò)電壓分析

3．4 空載變壓器分閘過(guò)電壓仿真

3．4．1 PSCAD概述

3．4．2 高壓斷路器模型

3．4．3 電纜模型

3．4．4 變壓器模型

3．4．5 高能型MOV模型

3．4．6 變流器及直流排模型

3．4．7 仿真結(jié)果

3．5 合閘靜電耦合過(guò)電壓

3．5．1 產(chǎn)生的機(jī)理分析

3．5．2 抑制措施

3．6 結(jié)論

第4章 雷擊過(guò)電壓保護(hù)

4．1 雷擊過(guò)電壓理論基礎(chǔ)

4．1．1 無(wú)損耗單導(dǎo)線中波過(guò)程

4．1．2 行波的折射和反射

4．1．3 行波通過(guò)串聯(lián)電感和并聯(lián)電容

4．1．4 變壓器繞組中的波過(guò)程

4．2 雷電的放電過(guò)程和電氣參數(shù)

4．3 雷擊過(guò)電壓分類(lèi)

4．4 避雷器

4．4．1 保護(hù)間隙和管式避雷器

4．4．2 閥式避雷器

4．4．3 無(wú)間隙氧化鋅避雷器

4．5 工程案例技術(shù)輸入?yún)?shù)

4．6 整流變壓器網(wǎng)側(cè)避雷器選型

4．6．l持續(xù)運(yùn)行電壓

4．6．2 額定電壓

4．6．3 標(biāo)稱(chēng)放電電流

4．6．4 避雷器型號(hào)預(yù)選

4．6．5 避雷器主要技術(shù)參數(shù)校核

4．7 變壓器閥側(cè)防雷MOV選型

4．7．1 最大持續(xù)運(yùn)行電

4．7．2 直流參考電壓

4．7．3 標(biāo)稱(chēng)放電電流

4．7．4 MOV型號(hào)預(yù)選

4．7．5 雷電沖擊保護(hù)水平校核

4．8 結(jié)論

第5章 直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)研究

5．1 直流側(cè)過(guò)電壓產(chǎn)生原因

5．2 直流側(cè)過(guò)電壓的保護(hù)措施

5．3 BOD觸發(fā)旁通晶閘管閥的工作原理

5．4 直流側(cè)MOV選型

5．5 結(jié)論

第6章 總結(jié)與展望

6．1 總結(jié)

6．2 工作展望

參考文獻(xiàn)2100433B

《超大電流變流器過(guò)電壓分析及保護(hù)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)/電氣工程系列叢書(shū)》提出了晶閘管換相過(guò)電壓RC阻尼電路系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法，通過(guò)建立晶閘管關(guān)斷暫態(tài)模型、開(kāi)通暫態(tài)模型及換相過(guò)電壓模型，圍繞限制過(guò)電壓的峰值、限制過(guò)電壓的上升率、減少換相功耗、滿足晶閘管開(kāi)通電流應(yīng)力要求這4個(gè)目標(biāo)，對(duì)換相過(guò)電壓RC阻尼電路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

其次，《超大電流變流器過(guò)電壓分析及保護(hù)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)/電氣工程系列叢書(shū)》還對(duì)變流器操作過(guò)電壓保護(hù)進(jìn)行了深入分析，建立了分閘過(guò)電壓暫態(tài)分析模型，完成了該過(guò)壓保護(hù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外，針對(duì)變流系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過(guò)建立變流器空載合閘靜電耦合過(guò)電壓暫態(tài)模型，保護(hù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)較傳統(tǒng)保護(hù)方案更加全面準(zhǔn)確，具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。

再次，根據(jù)系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)闡述變流器雷擊過(guò)電壓保護(hù)器件的選型。

最后，針對(duì)直流側(cè)過(guò)電壓能量巨大的特點(diǎn)，提出了一種將金屬非線性氧化物電阻、旁通、機(jī)械短路開(kāi)關(guān)三者相結(jié)合的過(guò)電壓保護(hù)策略。

開(kāi)展電力系統(tǒng)過(guò)電壓測(cè)量及分析對(duì)保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。本書(shū)根據(jù)近年來(lái)采用的過(guò)電壓監(jiān)測(cè)新思維、新方法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，特別是中國(guó)特高壓直流輸電工程調(diào)試和運(yùn)行期間的過(guò)電壓試驗(yàn)，運(yùn)用數(shù)字仿真、實(shí)體動(dòng)模等分析手段，對(duì)各種過(guò)電壓的形成機(jī)理和監(jiān)測(cè)分析方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，并基于樹(shù)形結(jié)構(gòu)的特征量提取方法，詳細(xì)介紹了過(guò)電壓的Z 新傳感器及測(cè)試技術(shù)，以及過(guò)電壓波形模式識(shí)別技術(shù)。

全書(shū)共分八章，包括電力系統(tǒng)過(guò)電壓機(jī)理、過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器研究、過(guò)電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集與傳輸分析系統(tǒng)、雷電波入侵電力系統(tǒng)波過(guò)程研究及暫態(tài)響應(yīng)特性分析、特高壓直流輸電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)典型試驗(yàn)及波形分析、過(guò)電壓數(shù)字仿真計(jì)算、輸電線路過(guò)電壓實(shí)體動(dòng)模測(cè)量分析、電力系統(tǒng)過(guò)電壓模式識(shí)別及分析。

1905年，Tafel報(bào)道了在各種各樣的電化學(xué)反應(yīng)中電極表面的過(guò)電壓的相似模式。該模式揭示了電極表面的過(guò)電壓與電流的近似對(duì)數(shù)比例關(guān)系：

式中：

當(dāng)電流密度為零時(shí)，并不是燃料電池內(nèi)沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)，而是正、逆反應(yīng)趨于平衡，此時(shí)的電流密度就稱(chēng)為交換電流密度。交換電流密度高，說(shuō)明在燃料電池電極上發(fā)生的反應(yīng)劇烈，反應(yīng)過(guò)電壓小。研究發(fā)現(xiàn)，活化主要發(fā)生在陰極側(cè)，陽(yáng)極產(chǎn)生的電壓很小 。

前言

1 電力系統(tǒng)過(guò)電壓機(jī)理

1.1 電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)概述

1.2 電力系統(tǒng)過(guò)電壓分類(lèi)

2 過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器研究

2.1 套管末屏電壓傳感器

2.2 無(wú)間隙金屬氧化物避雷器電壓傳感器

2.3 輸電線路耦合電容電壓傳感器

2.4 變電站過(guò)電壓全波形光學(xué)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

3 過(guò)電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集與傳輸分析系統(tǒng)

3.1 過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

3.2 過(guò)電壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.3 過(guò)電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集裝置

3.4 過(guò)電壓信號(hào)傳輸系統(tǒng)

3.5 過(guò)電壓波形分析系統(tǒng)

3.6 過(guò)電壓波形遠(yuǎn)傳終端分析系統(tǒng)

3.7 過(guò)電壓在線測(cè)量案例分析

3.8 過(guò)電壓統(tǒng)計(jì)分析

4 雷電波入侵電力系統(tǒng)波過(guò)程研究及暫態(tài)響應(yīng)特性分析

4.1 雷電波入侵電力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

4.2 復(fù)雜情況下的波過(guò)程

4.3 電力設(shè)備雷擊過(guò)電壓形成過(guò)程

4.4 變電站雷電入侵波仿真研究

4.5 變電站雷電入侵波的影響因素研究

4.6 變電站雷電入侵波的典型波形

4.7 雷擊過(guò)電壓在電網(wǎng)傳播過(guò)程中的響應(yīng)特性測(cè)量研究

4.8 雷電入侵波與變壓器的絕緣水平的關(guān)系特性

4.9 雷電定位測(cè)量系統(tǒng)

5 特高壓直流輸電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)典型試驗(yàn)及波形分析

5.1 特高壓直流輸電系統(tǒng)典型試驗(yàn)波形采集及分析

5.2 特高壓直流輸電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)典型試驗(yàn)

6 過(guò)電壓數(shù)字仿真計(jì)算

6.1 過(guò)電壓數(shù)字仿真計(jì)算軟件

6.2 操作過(guò)電壓計(jì)算

6.3 工頻過(guò)電壓計(jì)算

6.4 大氣過(guò)電壓計(jì)算

6.5 鐵磁諧振過(guò)電壓計(jì)算

6.6 特快速暫態(tài)過(guò)電壓計(jì)算

6.7 特高壓直流輸電系統(tǒng)的暫態(tài)計(jì)算

7 輸電線路過(guò)電壓實(shí)體動(dòng)模測(cè)量分析

7.1 輸電線路過(guò)電壓實(shí)體動(dòng)模概述

7.2 輸電線路雷電通道模型建模方法

7.3 輸電線路雷電通道模型軟件仿真驗(yàn)證

7.4 動(dòng)模實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)

8 電力系統(tǒng)過(guò)電壓模式識(shí)別及分析

8.1 暫態(tài)過(guò)電壓識(shí)別系統(tǒng)特征值選取

8.2 時(shí)域特征值提取

8.3 小波變換分析

8.4 奇異值分解理論

8.5 分類(lèi)器特征值選擇

8.6 基于SVM的暫態(tài)過(guò)電壓識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

8.7 數(shù)據(jù)預(yù)處理

8.8 參數(shù)選擇及優(yōu)化

8.9 現(xiàn)場(chǎng)波形參數(shù)的提取及修正研究

參考文獻(xiàn)

索引 2100433B