1000kV特高壓GIS變電站快速暫態(tài)過電壓的

在全封閉sf_6氣體絕緣變電站(gis)中,隔離開關的操作會產(chǎn)生特快速暫態(tài)過電壓(vfto)。vfto技術的研究涵蓋了其產(chǎn)生、特性、對gis和相連接設備的影響以及對其限制措施。通過對國內外vfto技術研究水平現(xiàn)狀的介紹,指出了目前國內外該領域的技術差距,并結合國內750kv官亭變電站gis工程實例,重點分析研究了vfto的計算和實測技術。

根據(jù)實際gis系統(tǒng)結構,利用atp-emtp電磁暫態(tài)程序對三種不同的快速暫態(tài)過電壓(vfto)防護措施的作用效果進行了仿真分析,即隔離開關加裝并聯(lián)電阻、主變入口前加裝并聯(lián)電容器和主變入口前加裝串聯(lián)阻波器。仿真結果表明,三種措施中隔離開關加裝并聯(lián)電阻的防護效果最為明顯,不僅能夠大幅度降低gis電站中的vfto幅值,同時還能明顯減小vfto的波前陡度,抑制vfto的威脅;主變入口前加裝并聯(lián)電容器有一定的防護效果,但作用不如隔離開關加裝并聯(lián)電阻明顯;主變入口前加裝串聯(lián)阻波器對減小傳入主變繞組的vfto波前陡度有較好的作用,但阻波器本身將承受幅值很高的陡波前過電壓,同時還會給gis電站引入高頻諧波,不能作為防護vfto的措施。

國內外對gis中快速暫態(tài)過電壓(vfto)進行過大量的計算研究,技術相對比較成熟,但是在現(xiàn)場測量方面還存在很多技術障礙需要研究和攻克。本文全面介紹內部、外部陡波前過電壓和瞬態(tài)外殼地電位抬高(tgpr)3種特快速暫態(tài)過電壓的現(xiàn)場測量方法,并介紹了蘭州東750kvgis斷路器投切空線的vfto實測結果,為今后現(xiàn)場特快速暫態(tài)過電壓的測量提供了可借鑒的思路和方法。

應用電磁暫態(tài)計算程序(thealternativetransientprogram-electormagnetictransientprogram,atp/emtp),將雷電模型、變電站各元件的計算模型和進線段相結合來研究雷電侵入波對變電站和桿塔的影響。為此介紹了雷電模型和變電站各元件的計算模型,并通過計算雷電侵入波的雷電流、雷電壓,分析了變電站各雷擊點或桿塔的防雷效果,指出了最嚴重的系統(tǒng)運行方式和桿塔布置情況。以新立變電站為例,準確地計算出變電站內各種設備的過電壓值,并提出防止過電壓的措施。

官亭變電站gis中的特快速暫態(tài)過電壓(veryfasttransientovervoltage,vfto)測試是自西北750kv輸變電示范工程2005年9月投產(chǎn)以來,國內首次對750kvgis中的隔離開關進行正常帶電拉合操作試驗。通過本次測試,獲得了大量的實測數(shù)據(jù)和典型波形,為全面掌握750kvgis中的vfto特性打下了基礎。對官亭變電站750kvgis中vfto現(xiàn)場測試的相關情況和主要結論進行概述,并針對750kvgis中隔離開關的倒閘操作方式提出了建議。

為深入研究重復擊穿過程的發(fā)生規(guī)律,研究隔離開關特性對重復擊穿過程的影響,改進隔離開關設計,完善特快速暫態(tài)過電壓(vfto)評估方法,采用1100kv氣體絕緣組合電器(gis)試驗回路,對gis隔離開關分閘和合閘空載短母線所產(chǎn)生的觸頭間隙重復擊穿和vfto進行了試驗研究。鑒于重復擊穿過程的隨機性,進行了約500次分合閘操作試驗,統(tǒng)計獲得了被試隔離開關在分合閘操作中的觸頭間隙擊穿電壓隨觸頭間隙形成時間的變化關系,試驗隔離開關的分閘操作末次殘余電壓基本是以-0.44倍工頻電壓幅值為期望,0.037倍工頻電壓幅值為方差的正態(tài)分布,合閘操作中的首次擊穿工頻相位主要集中在50°～90°?；谠囼灲Y果,分析了觸頭間隙重復擊穿的發(fā)生規(guī)律及對vfto的影響,給出了重復擊穿隨機過程終止的條件。

闡述了變電站內各元件的計算模型和絕緣子串的閃絡機理。通過電磁暫態(tài)計算模型(emtp),將變電站和進線段結合起來,對雷電侵入波進行系統(tǒng)的計算和研究。以新立變電站為例,準確計算出變電站內各過電壓值,并提出防止過電壓的措施。對多種不同的運行方式進行計算比較,得出最佳運行方式。

750kV特高壓GIS隔離開關特快速暫態(tài)過電壓(VFTO)的危害及預防

1000kV特高壓安吉站簡介

介紹了特高壓電容式電壓互感器研究內容,主要性能指標、結構設計及研制過程中出現(xiàn)的問題。

介紹了特高壓1000kv變壓器絕緣研究概況,給出了不同情況下變壓器主要部位絕緣結構電場的分布情況和分析方法。

與500kv變電站軟母線的安裝相比,1000kv特高壓變電站軟母線在金具絕緣子串長度測量、放線下料、導線壓接、母線起吊方法等環(huán)節(jié)上都有很大不同,其安裝難度更大,工藝要求更高。通過1000kv特高壓南陽開關站軟母線安裝的工程實踐,對特高壓變電站母線安裝的相關技術進行了總結。

在1000kv特高壓變電站中,軟母線采用的絕緣子串片數(shù)、重量比以前增加很多,絕緣子串長度較長,絕緣子串對導線弧垂的影響非常大,導線下料長度的計算屬于短檔距長絕緣子串問題。對這一問題進行了初步探討,建立了計算的數(shù)學模型,并把計算模型應用到工程實踐中,指導特高壓變電站軟母線施工導線下料長度的計算,工程實踐證明這種方法是基本可行的,從而也為交流特高壓工程軟母線施工導線下料長度計算提供了有益的經(jīng)驗。

1000kv荊門特高壓變電站擴建工程是特高壓交流試驗示范工程首次擴建的重要組成部分,工程建設管理具有突出的特點、難點。建設管理單位切實履行現(xiàn)場主責主導作用,針對工程的特點與難點,從安全、質量、技術、進度等方面實施了針對性管控措施,實現(xiàn)了預期的建設目標。

隨著全封閉氣體絕緣組合開關(gis)運行電壓和sf6氣壓的提高,因隔離開關操作引起的快速暫態(tài)過電壓(vfto)也日益明顯和嚴重,引起與gis相連的主變故障及其他問題。文中分析了vfto對gis造成絕緣損害和變壓器繞組擊穿的原因;根據(jù)三峽電站500kvgisvfto的仿真計算情況,提出了機組停機備用時防止主變遭受vfto危害的措施。

當前我國1000kv交流特高壓試驗示范工程南陽開關站的構支架施工已完成。文章對流動式起重機組立、抱桿組立、液壓提升組立等3種施工方案進行了比較,并結合1000kv變電站構支架橫梁的參數(shù)及場地等情況,選用了液壓提升組立方案。該施工方案在我國構架橫梁施工中為首次使用。對該方案(包括配套設備鋼索式液壓提升裝置)作了介紹,并給出了詳細的施工步驟。

國內變電容量最高的6000mva1000kv高壓主變器系統(tǒng)10月7日在蘇州完成安裝。此舉標志著全球在建規(guī)模最大、變電容量最高、單體供電能力最強的1000kv高壓變電站核心工程竣工。

為抑制特高壓氣體絕緣組合電器(gis)設備中特快速暫態(tài)過電壓(vfto)提出了采用磁環(huán)抑制的方法,并進行了模擬試驗。利用252kvgis設備構建試驗系統(tǒng),利用sf6氣體間隙在50、75和100kv的電壓等級下?lián)舸┊a(chǎn)生高陡度的行波,測試了不同長度的r2kb鐵氧體磁環(huán)串和fj37非晶磁環(huán)串對電壓行波幅值和陡度的抑制效果。試驗表明,只要磁環(huán)串的長度>0.5m,其對于電壓行波幅值的抑制效果將不再隨磁環(huán)串長度的增加而發(fā)生顯著變化,但行波上升時間將隨磁環(huán)串長度的增加而增加;在磁環(huán)串長度≥1m的情況下,鐵氧體磁環(huán)對于電壓行波的綜合抑制效果優(yōu)于非晶磁環(huán)。試驗表明,采用磁環(huán)抑制特高壓gis中vfto的方法在原理上是可行的。

國內變電容量最高的6000mva1000kv高壓主變器系統(tǒng)10月7日在蘇州完成安裝。此舉標志著全球在建規(guī)模最大、變電容量最高、單體供電能力最強的1000kv高壓變電站核心工程竣工。

國內變電容量最高的6000mva1000kv高壓主變器系統(tǒng)10月7日在蘇州完成安裝。此舉標志著全球在建規(guī)模最大、變電容量最高、單體供電能力最強的1000kv高壓變電站核心工程竣工。

氣體絕緣變電站(gis)愈來愈多地應用于電力系統(tǒng)中,gis運行電壓等級提高,使隔離開關、接地開關和斷路器的操作引起的快速暫態(tài)過電壓嚴重,對運行安全的危害很大。對快速暫態(tài)過電壓產(chǎn)生機理進行分析,建立等值模型并進行數(shù)值計算。對gis內部快速暫態(tài)過電壓的研究,在電氣工程中具有重要意義。

換流站交流側暫態(tài)過電壓水平直接關系到換流站設備的絕緣配合和運行安全。該文分析了換流站交流側暫態(tài)過電壓的機理以及影響過電壓的因素,并依托錫盟—泰州±800kv特高壓直流輸電工程,建立了emtdc電磁暫態(tài)仿真模型,對該工程送、受端換流站交流側的暫態(tài)過電壓水平進行分析計算。結果表明,送受端500kv交流母線若采用額定電壓為396kv的避雷器,保護水平可取761kv,若采用額定電壓為420kv的避雷器,保護水平取858kv。受端1000kv交流母線采用額定電壓為828kv避雷器,保護水平取1460kv。計算結果可為工程后續(xù)研究和建設提供技術參考。