500kV變電站二次設(shè)備雷擊暫態(tài)過電壓仿真研究

常規(guī)變電站二次設(shè)備智能化改造將成為電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì),結(jié)合500kv繁昌變電站智能化改造工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,闡述了二次設(shè)備智能化改造的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),并對(duì)可能遇到的問題提供了解決方法。

根據(jù)實(shí)際gis系統(tǒng)結(jié)構(gòu),利用atp-emtp電磁暫態(tài)程序?qū)θN不同的快速暫態(tài)過電壓(vfto)防護(hù)措施的作用效果進(jìn)行了仿真分析,即隔離開關(guān)加裝并聯(lián)電阻、主變?nèi)肟谇凹友b并聯(lián)電容器和主變?nèi)肟谇凹友b串聯(lián)阻波器。仿真結(jié)果表明,三種措施中隔離開關(guān)加裝并聯(lián)電阻的防護(hù)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(shí)還能明顯減小vfto的波前陡度,抑制vfto的威脅;主變?nèi)肟谇凹友b并聯(lián)電容器有一定的防護(hù)效果,但作用不如隔離開關(guān)加裝并聯(lián)電阻明顯;主變?nèi)肟谇凹友b串聯(lián)阻波器對(duì)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(shí)還會(huì)給gis電站引入高頻諧波,不能作為防護(hù)vfto的措施。

. ;. 變電站二次設(shè)備簡(jiǎn)介 1p遠(yuǎn)動(dòng)通信及gps對(duì)時(shí)屏：內(nèi)含遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、規(guī)約轉(zhuǎn) 換裝置和gps對(duì)時(shí)裝置。遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置負(fù)責(zé)將站內(nèi)信息上傳 至調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置負(fù)責(zé)將不同廠家（規(guī)約不同） 的設(shè)備信息轉(zhuǎn)換成本站監(jiān)控系統(tǒng)可讀取的信息，并通過遠(yuǎn)動(dòng) 通信裝置傳輸至跳讀監(jiān)控系統(tǒng)。gps對(duì)時(shí)裝置是依靠gps系 統(tǒng)對(duì)全站裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)時(shí)。 2p公用測(cè)控屏：內(nèi)含公用測(cè)控裝置。負(fù)責(zé)測(cè)量直流系統(tǒng) 和母線電壓（多未35kv變電站）等公用信息。 3p低頻低壓減載屏：內(nèi)含低頻低壓減載裝置。它是安自 設(shè)備，負(fù)責(zé)在母線電壓過低或者頻率過低是減載負(fù)荷。 4p繼電保護(hù)試驗(yàn)電源屏：內(nèi)涵繼電保護(hù)試驗(yàn)電源。負(fù)責(zé) 在開展保護(hù)裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，提供可控的直流電源。 5p35kv#2主變保護(hù)測(cè)控屏：內(nèi)涵主變非電量保護(hù)裝置、 主變差動(dòng)保護(hù)裝置、主變高后備保護(hù)裝置、主變低后備保護(hù) 裝置和主變測(cè)控裝置

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在很多重點(diǎn)要害部門，對(duì)供電質(zhì)量的要求越來越高，電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修勢(shì)在必行，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展也使電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修成為可能。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)，依據(jù)《繼電保護(hù)與電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》的要求，對(duì)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置元件完好、功能正常，確?；芈方泳€及定值正確。若保護(hù)裝置在兩次校驗(yàn)之間出現(xiàn)故障，只有等保護(hù)裝置功能失效或等下一次校驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)將不能正確動(dòng)作。保護(hù)裝置異常是電力系統(tǒng)非常嚴(yán)重的問題。因此，變電站二次設(shè)備同樣需要狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)行狀態(tài)檢修模式，和一次設(shè)備保持同步，適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需要。

1二次設(shè)備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)現(xiàn)在的繼電保護(hù)及其它二次設(shè)備都是基于微機(jī)的智能設(shè)備,對(duì)組成設(shè)備的各模塊進(jìn)行監(jiān)視和自診斷是有基礎(chǔ)的。因此,目前進(jìn)行二次設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、狀態(tài)檢修

針對(duì)變電站的防雷現(xiàn)狀,分析變電站二次系統(tǒng)遭受雷擊的原因,提出了相應(yīng)的二次設(shè)備防雷防護(hù)措施,并成功對(duì)110kv楠竹山變電站進(jìn)行了二次設(shè)備防雷改造。

本文首先分析了二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)難點(diǎn)，包括外回路、破壞性失效、電磁干擾和數(shù)據(jù)模型。從狀態(tài)評(píng)估角度構(gòu)建狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要素：狀態(tài)量的確定與監(jiān)測(cè)方法的選擇。選取功率和溫度為模型參數(shù)，構(gòu)建電源插件老化分析模型，計(jì)算其剩余壽命。提出基于力矩特征的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，監(jiān)測(cè)端子緊固程度。最后提出基于rubee／zigbee技術(shù)的設(shè)備辨識(shí)和數(shù)據(jù)錄入方案，方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、歸類，克服人工收錄數(shù)據(jù)的低效率和低準(zhǔn)確率。

采用atp-emtp對(duì)500kvgis變電站gis中隔離開關(guān)操作引起的快速暫態(tài)過電壓(vfto)進(jìn)行了研究,分析了殘余電荷對(duì)主變上過電壓的影響,比較了分合閘電阻對(duì)頻率、幅值、陡度以及加裝避雷器對(duì)主變的影響,結(jié)果表明泄放殘余電荷能夠有效地限制過電壓,當(dāng)分合閘電阻r≥100ω能使幅值和陡度降至1.25p.u以下,加裝避雷器只能限制幅值,對(duì)其陡度基本無影響,其結(jié)果可為實(shí)際工程提供理論依據(jù)。

分析了二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)難點(diǎn),包括外回路、破壞性失效、電磁干擾和數(shù)據(jù)模型。從狀態(tài)評(píng)估角度構(gòu)建狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要素:狀態(tài)量的確定與監(jiān)測(cè)方法的選擇。選取功率和溫度為模型參數(shù),構(gòu)建電源插件老化分析模型,計(jì)算其剩余壽命。提出基于力矩特征的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法,監(jiān)測(cè)端子緊固程度。提出基于rubee/zigbee技術(shù)的設(shè)備辨識(shí)和數(shù)據(jù)錄入方案,方便狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、歸類。

研究了變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng),根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn),分別定位運(yùn)行端、檢修端和調(diào)度端遠(yuǎn)程運(yùn)維功能需求,通過綜合運(yùn)用變電站二次設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能診斷、遠(yuǎn)程檢修、信息報(bào)送等技術(shù),實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備狀態(tài)在運(yùn)維站內(nèi)可遠(yuǎn)程監(jiān)控,在檢修端實(shí)現(xiàn)智能診斷與快速遠(yuǎn)程搶修,在調(diào)度端提供智能分析與輔助決策功能,從而保障二次設(shè)備的健康水平,提高設(shè)備運(yùn)維管控工作效率及電網(wǎng)故障處理能力.

深入探討關(guān)于500kv變電站二次回路改造中的斷路器就地分合閘回路、斷路器儲(chǔ)能電機(jī)控制回路的問題、電氣五防回路的問題,并有針對(duì)性的提出了變電站系統(tǒng)內(nèi)的利用重動(dòng)接觸器使開關(guān)分閘的措施、變電站系統(tǒng)內(nèi)斷路器儲(chǔ)能電機(jī)控制回路的措施、500kv變電站二次回路改造中電氣五防回路的解決方案,希望對(duì)以后500kv變電站二次回路改造作業(yè)有一定的借鑒意義。

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的作用越來越大，因?yàn)殡娏κ聵I(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展，和越來越復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在數(shù)量上二次設(shè)備增加，系統(tǒng)也日趨復(fù)雜，周期性檢修使成本變的越來越高，電力使用壽命也應(yīng)為頻繁的停電檢修而減小，使得經(jīng)濟(jì)效益降低。本文提出了關(guān)于變電站二次設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的監(jiān)測(cè)和方法的一些策略并且論述了要注意的問題。

為保證變電站中電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,變電站二次設(shè)備的接地顯得十分重要,介紹了變電站二次設(shè)備接地的施工方法及相關(guān)接地要求.

介紹了變電站的數(shù)字化改造、變電站二次設(shè)備的技術(shù)改造、變電站的擴(kuò)建大修等。重點(diǎn)闡述了變電站的數(shù)字化設(shè)備、建立數(shù)字化信息平臺(tái)，對(duì)二次回路的技術(shù)改造、直流系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站進(jìn)行大修時(shí)一次設(shè)備措施及文明施工應(yīng)該注意的問題。

隨著我國科技的快速發(fā)展,電子行業(yè)也得到迅猛發(fā)展,使得人們對(duì)于供電質(zhì)量的要求逐漸提高。在電力系統(tǒng)的管理過程中,變電站狀態(tài)的檢修工作是一項(xiàng)極為重要的任務(wù),直接影響著電力系統(tǒng)的順利運(yùn)行。然而,在當(dāng)前科技迅猛發(fā)展的狀態(tài)下,變電站二次設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,與此同時(shí),加強(qiáng)變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作成為當(dāng)前的重點(diǎn)工作。對(duì)此,該文主要針對(duì)變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢修進(jìn)行詳細(xì)探討,為促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)健發(fā)展提供了重要保障。

電力企業(yè)為實(shí)現(xiàn)精益化管理,以降低企業(yè)資產(chǎn)全壽命周期成本為目標(biāo),積極推廣實(shí)施狀態(tài)檢修。變電站二次設(shè)備是變電設(shè)備的重要組成部分,嘉興供電公司結(jié)合二次設(shè)備遠(yuǎn)程管控平臺(tái)建設(shè),依據(jù)資產(chǎn)全壽命管理的要求,分析二次設(shè)備的檢修現(xiàn)狀及檢修管理的矛盾,進(jìn)而提出優(yōu)化二次設(shè)備的技術(shù)改造,提升設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),并取得了良好效果。1二次設(shè)備的檢修現(xiàn)狀二次設(shè)備缺陷處理以被動(dòng)應(yīng)急型為主,即在調(diào)

變電站在二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè),主要是對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)變電站,從而使變電站能夠運(yùn)行安全和穩(wěn)定。隨著我國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,國家電網(wǎng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大,對(duì)電網(wǎng)中的輸電線路變得非常復(fù)雜化,這就使得繼電保護(hù)裝置要根據(jù)線路的情況來設(shè)置。本文主要對(duì)變電站的二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行有效分析,并討論在監(jiān)測(cè)技術(shù)中出現(xiàn)的各種問題,從中提出一些解決的策略和方案。

某某110kv變電站-電氣二次部分設(shè)備、材料、電纜清單 序 號(hào) 名稱型號(hào) 單 位 數(shù)量生產(chǎn)廠家備注 1后臺(tái)監(jiān)控 監(jiān)控主機(jī)dell臺(tái)1戴爾 液晶dell/22英寸臺(tái)1戴爾 a3打印機(jī)hp臺(tái)1惠普 多媒體音響hp套1惠普 軟件（sql數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)軟件、監(jiān)控系統(tǒng)軟件 pcs-9700、五防軟件rcs-9200等） 套1 微軟 南瑞繼保 程序化控制和防誤操作、智能告警及分析決策、vqc、 智能開票系統(tǒng) 套1南瑞繼保 操作臺(tái)套1 五防閉鎖（鎖具滿足工程所需）套1南瑞繼保 2遠(yuǎn)動(dòng)柜 遠(yuǎn)動(dòng)主站rcs-9698h臺(tái)1南瑞繼保 安放于主控室 衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)rcs-9785d套1南瑞繼保 規(guī)約轉(zhuǎn)換器rcs-9794a臺(tái)1南瑞繼保 mms交換機(jī)（2光口＋24電口）pcs-9882c臺(tái)

本文介紹了變電站二次設(shè)備防雷的基本技術(shù)手段,指出二次設(shè)備還可能在避雷器殘壓、截波過電壓、反擊過電壓作用下?lián)p壞,探討了變電二次設(shè)備的中合變壓器和隔離變壓器等綜合防雷保護(hù)措施。

隨著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展,設(shè)備功能和性能也不斷完善和提高,大大降低了監(jiān)控強(qiáng)度。但近年來,由于二次線路設(shè)備因雷電故障,導(dǎo)致設(shè)備異常的情況時(shí)有發(fā)生,因此對(duì)二次設(shè)備的綜合防雷保護(hù)就顯得尤為重要。本文結(jié)合雷電發(fā)生的特點(diǎn)和變電站二次線路及設(shè)備的設(shè)置情況,選取適合的防雷設(shè)備,采取層級(jí)分設(shè),防止雷電侵入,保護(hù)線路及設(shè)備。

應(yīng)用電磁暫態(tài)計(jì)算程序(thealternativetransientprogram-electormagnetictransientprogram,atp/emtp),將雷電模型、變電站各元件的計(jì)算模型和進(jìn)線段相結(jié)合來研究雷電侵入波對(duì)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(jì)算模型,并通過計(jì)算雷電侵入波的雷電流、雷電壓,分析了變電站各雷擊點(diǎn)或桿塔的防雷效果,指出了最嚴(yán)重的系統(tǒng)運(yùn)行方式和桿塔布置情況。以新立變電站為例,準(zhǔn)確地計(jì)算出變電站內(nèi)各種設(shè)備的過電壓值,并提出防止過電壓的措施。

快速暫態(tài)過電壓對(duì)1000kvgis設(shè)備的危害性比對(duì)500kv及以下的系統(tǒng)要大得多,必須引起足夠的重視。使用emtp軟件,仿真分析了晉東南特高壓gis變電站本期單母一回出線一回主變運(yùn)行工況下,操作出線隔離開關(guān)和變壓器側(cè)隔離開關(guān)產(chǎn)生的vfto波形和幅值。在不采取限制措施的情況下,gis本體最高vfto達(dá)2.09pu。研究了隔離開關(guān)加裝并聯(lián)電阻后vfto的抑制情況,分析了并聯(lián)電阻接入時(shí)間與vfto最大值和并聯(lián)電阻吸收能量的關(guān)系。當(dāng)加裝500ω并聯(lián)電阻后,vfto最大值下降到1.30pu,抑制效果理想。