开关型高压电网故障限流装置研制

针对日趋严重的电网短路电流超标问题,采用基于爆炸式快速开断载流桥体的大容量高速开关装置(Fast Switching Release,FSR)与限流电抗器一体技术研制了“节能型限流装置”,并在宁夏220 kV步桥变电站成功运行;基于高速大遮断容量真空断路器技术、短路电流快速识别技术、相控技术与限流电抗器相结合研制了“330 kV 开关型零损耗电网限流装置”,并在宁夏330 kV迎安I线成功进行2次短路试验。现场运行及试验结果表明:2种开关型高压电网故障限流装置从根本上解决了电网故障限流技术实用化中面临的安全性、可靠性以及经济性等关键问题,标志着电网故障限流技术取得了一个突破性的进展。     

开关型限流装置接入线路对继电保护的影响

高压线路加装开关型限流装置是降低短路水平的有效措施,具有正常运行时不改变线路潮流的优点,但需要研究对线路继电保护装置的影响。通过 330 kV 安-迎线加装开关型限流装置进行人工短路保护动作行为试验,同时建立限流电抗器模型进行仿真计算,分析限流效果和对线路保护的影响,提出了加装限流装置后线路保护定值的运行策略。结果表明:限流装置效果明显,对线路主保护定值无影响,后备保护配合关系保持不变,仅需根据电抗器参数核算后备保护的灵敏度。     

快速真空断路器在限流技术中的应用

针对由于电网规模和单机容量的不断扩大,造成电网短路电流越来越大的问题,采用快速真空断路器技术,快速投入限流电抗器对短路电流进行深度限制,使得电网短路电流大幅度减小。经电网中压系统大量应用和 330 kV 线路安装考核验证,结果表明:采用快速真空断路器技术限制电网短路电流,避免了常规限流技术造成的较大运行损耗,实现了电网限流装置结构轻便、造价低廉、运行可靠、维护方便的目标。     

银川东换流站主变压器中性点电抗器配置方案

针对宁夏电网±660 kV 银川东换流站 330 kV 母线单相短路电流超过了开关额定遮断电流的问题,依据宁夏电网 2014 年及 2016 年规划主网架结构,研究了±660 kV 银川东换流站 750 kV 主变压器中性点加装小电抗的限流效果,以有效限制短路电流。通过对电抗器工频过电压、电流和操作过电压、电流的计算分析,选取了中性点避雷器参数,提出了主变压器中性点电抗器的工频和操作过电压水平,对电抗器的动、热稳定电流进行了选择,确定了中性点电抗器的技术参数。结果表明:±660 kV 银川东换流站 750 kV 主变压器加装小电抗可有效限制 330 kV母线单相短路电流。     

330kV输电线路防鸟害绝缘护套仿真分析及应用

为研究330 kV输电线路安装绝缘护套的防鸟害效果,采用Ansoft对330 kV线路复合绝缘子的轴向电位和电场分布进行仿真分析。结果表明:对330 kV输电线路而言,当绝缘护套厚度为1 cm、导线夹有效长度为50 cm时,防鸟害效果最佳;将导线、金具和均压环都包覆在内时,绝缘子高压端电场分布最优。最后结合仿真分析结果,对输电线路防鸟害绝缘护套的现场应用提出了建议。     

宁夏电网750/330kV电磁环网解环规划研究

宁夏电网330/220 kV电磁环网实施解环后仍将面临750/330 kV电磁环网运行所带来的短路电流超标、潮流热稳定等问题。对“十三五”期间宁夏电网750/330 kV电磁环网解环和电网分区运行提出规划方案,运用电力系统分析综合程序(Power System Analysis SoftwarePackage, PSASP),将解环后短路电流的限制效果、潮流热稳问题、暂态特性变化进行仿真计算分析,对存在的运行风险提出相应的解决措施。结果表明:所提出的宁夏电网750/330 kV电磁环网解环方案限制短路电流效果明显,解环后暂态稳定水平较高,存在的局部潮流热稳问题可通过安控装置、新能源合理接入等措施加以解决。     

基于互锁真空开关的一种新型串联补偿型限流器

提出了一种基于互锁真空开关的串联补偿型限流器,该装置在线路正常运行时,具有串联补偿作用,线路发生短路故障时,具有限制短路电流的作用。装置主回路由串联补偿电容和限流电抗串联后分别和互锁真空开关的两对触头组并联而成,互锁真空开关是一种新型双工位开关,可以同时实现两个电路元件的投入与切除。用MATLAB/Simulink 对27.5 kV牵引系统进行了仿真,仿真结果表明该装置抬升电压和限制故障电流效果较好,当装置工作于串联补偿条件下,880 μF的串联补偿电容接入线路中时,接触网电压提升约2 kV,当装置工作于故障限流的条件下,16.8 mH电感接入线路中时,短路电流峰值从14 kA限制到4.5 kA,并对开关转换过程中可能出现的暂态现象进行了分析。     

银川东换流变电站限制短路电流的方法探讨

为限制银川东换流变电站的短路电流水平，采用了从330 kV解开电磁环网、主变中性点加装小电抗和750 kV加装线路串联电抗等传统限流措施，以保证变电站母线短路电流不超标。在此基础上，提出了快速开关应用于限制变电站短路电流的方法，研究结果表明：利用快速开关型故障限流器，采用双母双分段和输电线路363 kV快速开关技术，可以更加有效地控制银川东短路电流水平,为解决宁夏电网发展中银川东地区短路电流超标问题提供参考。     

宁夏电网电磁环网解环时序分析

随着宁夏 750 kV 电网的快速发展,形成大量 750/330/220 kV 电磁环网交叉供电,造成电网主网架结构不清晰、重要输电通道输送能力受阻、实际运行问题增多。为解决潮流控制复杂、短路电流超标、网损增加、继电保护和安全自动化装置复杂等问题,结合宁夏 750 kV 电网规划,开展宁夏电网 750/330/220 kV 电磁环网解环策略研究,提出电磁环网解环的时机、原则和解环方案。结果表明:电磁环网解环方案使宁夏电网安全稳定经济运行能力得到提高,为宁夏电网的规划和发展提供了参考依据。     

X射线成像系统辅助设备的研发与应用

由于垂直布置的 GIS 设备、罐式断路器及瓷柱式断路器等开关类设备安装位置较高, 现有 X 射线成像系统自带辅助装置在高度和角度上不能满足现场 X 射线成像检测需求。本文开发了一种高度、角度可调的移动式 X 射线成像系统辅助设备,并成功应用于 330 kV 瓷柱式断路器 X 射线成像检测中。应用结果表明:该装置不仅提高了 X 射线成像检测的效率,而且保证了试验人员安全性,为 X 射线成像检测技术的推广应用提供了帮助。     

330/220kV电磁环网解环前后暂态稳定特性分析

为保证宁夏电网 330/220 kV 电磁环网解环后电网的安全稳定运行,运用电力系统分析综合程序(Power System Analysis Software Package,PSASP),对电磁环网解环前后电网在三级稳定标准涉及的各种故障形式下进行暂态稳定计算,对比分析解环前后系统电压与频率波动以及功角阻尼比的变化。计算结果表明:330/220kV 电磁环网解环对于宁夏电网的暂态稳定特性影响不大,解环后不会增加暂态失稳事故风险,解环条件一旦具备,应该及时实施解环。     

基于大容量快速开关限制短路电流措施研究

为有效解决宁夏电网短路电流超标问题,提出一种基于大容量快速开关限制短路电流的方法。该方法以变电站母线分列运行限制短路电流为理论基础,分析了基于大容量快速开关限制短路电流的基本原理,在此基础上进一步深入研究了快速开关提升系统暂态稳定性的根本原因。以宁夏电网中某750 kV变电站330 kV母线发生三相短路故障为算例,分析比较了此方法与传统限制短路电流方法的效果,以及使用该方法后系统的暂态稳定情况。仿真结果表明:基于大容量快速开关的限制短路电流措施不仅能够显著地抑制短路电流,而且能够提升系统暂态稳定性。     

新能源场站涉网性能验证试验仿真分析

按照新能源场站涉网性能验证试验的考核要求,建立了宁夏香山地区新能源场站的模型,提出了具体的试验方案。并通过仿真计算分析了不同短路试验地点对各新能源场站的考核效果。结果表明:在宁夏香山 330 kV 变电站 110 kV 母线侧香沙 I 线出口进行短路试验可有效考核该变电站汇集的所有新能源场站的涉网性能,达到预期考核目标。     

盐州变电站330kV主变压器带载能力不足分析

针对盐州330 kV变电站330 kV 1号、2号主变压器温升异常,带载能力不足问题,通过对变压器冷却器实体检查及温升实测值与理论计算对比分析,找出问题原因并提出了解决方案。分析及应用结果表明:变压器带载能力不足是由冷却器散热效率太低引起,更新冷却器后,变压器温升及带载能力达到额定要求,变压器恢复安全稳定运行。     

甘宁断面电磁环网解环方案可行性评估

为了解决甘宁断面750/330kV电磁环网解环问题,采用电网安全性评价指标体系和可靠性评价指标体系,提出评估甘宁断面750/330kV电磁环网解环的可行性方案。分析结果表明:该解环方案不仅能够保证解环后电网的安全水平,而且能够保证解环后电网的可靠供电;解.环方案分析评价体系可为其他实际工程中电磁环网解环方案的制定提供参考依据。     

智能变电站取消合并单元在扩建工程中的技术方案

针对合并单元在实际工程应用中存在的问题,以“通用设计”二次系统设计修订为契机,结合宁夏某330 kV变电站1(2)号变压器系统保护设计方案现状,提出了3号变压器扩建工程新型系统保护设计方案,并对设计方案的技术和经济性进行了分析。此方案能够为智能变电站取消合并单元的改造工程提供指导和参考。     

一起330kV变电站363kVGIS断路器故障原因分析

通过对一起330kV变电站363kVGIS断路器故障后的现场检测、开盖及解体检查、诊断性试验等, 分析了363 kV GIS断路器故障的主要原因。为降低该类型故障的发生,提出了相应的防范措施,以进一步提升GIS断路器安全可靠运行水平。     

±660kV直流输电系统故障对系统稳定性的影响

为验证宁夏电网±660 kV直流输电系统双极闭锁后安稳装置控制策略的正确性及安稳装置切机后对系统稳定性的影响,采用电力系统全数字实时仿真系统(Advanced DigitalPower System Simulator,ADPSS)进行故障仿真,仿真过程中,安稳装置动作可靠,系统保持稳定运行。仿真结果表明:安稳装置动作后,直流系统附近各线路电压在短暂波动后均恢复平稳,线路无过载现象。     

330kV输电线路绝缘架空地线专用接地装置的设计与实现

针对330 kV超高压输电线路绝缘架空地线无专用接地线,设计一种串接电阻的新型接地装置,以避免当绝缘架空地线存在过大感应电压时因瞬间直接接地产生的电弧伤害。通过对某330 kV同塔双回输电线路不同情况下绝缘架空地线上产生的感应电压进行仿真分析,为新型接地装置的电气参数选取提供依据,同时详细设计了其机械结构。对新型接地装置进行了现场应用,验证了其相较于传统接地线具有的便携性及安全性优势。     

330kV同塔双回线路感应电压和电流的仿真研究

针对同塔双回线路中,一回线运行、另一回线停运检修时,在停运线路上产生的感应电压和电流是否威胁人身安全的问题,结合罗山灵州330kV输电线路实际工程,建立了基于电磁暂态分析程序ATP-EMTP的感应电压和电流仿真计算模型,计算分析了静电感应和电磁感应2种类型的电压和电流。仿真结果表明:330kV同塔双回线路一回线运行、另一回线停运检修时,停运线路上感应产生的电压、电流幅值远远超过人体的安全电压和安全电流,需对线路接地开关进行正确选择。