基于IGBT技术的隔离开关智能操控系统设计

针对目前高压隔离开关在操控过程中动触头运动缺少精准控制和控制回路较复杂不易排除故障的问题,提出了一种集中化、可视化、智能化的隔离开关智能操作控制系统。该系统基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)变频调速技术,实现了隔离开关触头运动过程的精准控制;通过对原有控制回路的分析与整合,实现了隔离开关控制回路中各项逻辑的可视化。试验结果表明:该系统能够满足隔离开关分合闸的技术要求,可以有效提高隔离开关操作控制精准度与智能化水平。     

一起机械振动导致高压隔离开关误动分析及改进

针对某750 kV变电站由于机械振动导致高压隔离开关误动作的问题,通过对寄生回路排查、接触器安装工艺及选型等方面进行具体分析,提出了避免高压隔离开关误动作的有效改进措施。应用结果表明:改进后高压隔离开关运行环境更为稳定,有效地降低了分合闸接触器由于机械振动导致误动作的可能性,为后续变电站高压隔离开关设计制造、安装和运维等方面提供宝贵经验。     

影响750kV隔离开关正常操作的因素分析

针对750 kV隔离开关操作存在的问题,从干扰电压的产生及隔离开关位置不易观测等影响因素加以分析,提出了改进的措施。改造结果表明:隔离开关电机二次回路中采用屏蔽电缆,有效地减少了干扰电压,避免了隔离开关分/合闸时因电机电源跳闸引起长时间扯弧而损坏设备的情况发生,保证了电网的安全可靠运行。     

110kV扩大内桥接线方式二次电压切换回路探讨

针对110kV扩大内桥接线运行方式的切换导致主变压器高压侧二次电压失压的问题,通过对宁夏电网现有110kV变电站内桥接线中2号主变压器高压侧二次电压切换回路设计进行分析,提出一种2个继电器配合的改进的二次电压切换回路。应用结果表明:该改进回路能够有效防止2号主变压器高压侧二次电压失压,保障主变安全稳定运行,减少电网企业和用户的经济损失。     

220kV双母线倒闸操作危险点分析及预控措施

随着宁夏电网变电站综合自动化改造工作的展开,220 kV双母线倒闸操作越来越频繁。通过对母线倒闸操作中母联断路器控制电源和母线隔离开关操作顺序的选择、母线隔离开关辅助触点接触不良或未接触的成因分析,提出母线倒闸操作危险点预控措施。应用结果表明:母线倒闸操作危险点分析有助于提升运行人员标准化倒闸操作水平,防止误操作事故的发生。     

高压隔离开关温度在线监测系统开发与应用

针对高压隔离开关触头温度测量难度大、准确性不高且影响可靠供电问题,提出一种新的基于电场感应供能的隔离开关温度悬浮测量及无线传输方案,完成基于 ZigBee(基于 IEEE802.15.4 标准的低功耗局域网协议)无线射频技术的无线专网组网,研发了变电站温度在线监测系统。应用结果表明:高压隔离开关触头温度在线测量准确,数据传输实时性好,在线监测系统运行稳定。     

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。     

高压隔离开关地震灾害评估

震害表明,电力系统在地震时破坏严重.如何预测地震中电气设备的损伤风险,是生命线工程领域的重要课题.进行了高压隔离开关的地震灾害评估.采用具有柔性节点的有限元法建立设备的模型,用弹性时程分析法进行了设备的地震反应分析,在此基础上,采用强度破坏指标,计算了设备的地震破坏概率.以GW4-220高压隔离开关为例,进行了其地震灾害评估,绘制了震害率曲线,可用以预测该型号隔离开关的震害情况.     

110/66kV配电网短路电流控制及静态安全分析

针对我国某地区由于110/66kV高压配电网形成网状布局导致短路电流超标的问题,应用电网分层分区的方法提出两种分区运行方式,并对两种分区方式进行N-1静态安全分析和短路电流限制效果比较。结果表明:将66kV线路分成4片网运行后可有效解决该地区短路电流超标问题,该分层分区控制方法可用于短路电流水平过高的配电网运行规划中。     

变电站高压电气设备易损性研究

统计了汶川地震中121个110 k V及以上变电站的变压器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、避雷器等6类高压电器设备在不同地震烈度下破坏比,采用正态分布函数及其累积函数拟合了各类高压电气设备基于烈度的破坏概率密度曲线和破坏概率曲线,从而形成各类高压电气设备的易损性曲线。统计结果表明:变电站的各类高压电气设备中,变压器最容易发生破坏,在烈度较低的6、7度区就有少量破坏,烈度为8度时发生破坏的概率密度最大;其它依次为断路器、避雷器、电压互感器、电流互感器、隔离开关,烈度为9度和9度强时破坏概率密度最大;电压互感器、电流互感器、隔离开关的破坏概率曲线非常接近。     

基于彩信的高压配电网设备可视化监控系统的开发

针对西北山区高压配电网设备多、线路长、分散度大、管理不便的问题,应用 AT?mega128单片机与DZ04彩信息通信模块,设计开发一种基于手机彩信的远程可视化监控系统,达到对高压配电网设备的遥测、遥控、遥视、遥信。应用结果表明:该系统有效利用第三方通讯网络和智能移动终端,实现了配网远程监视与简单操控,适用于交通不便、电力通信资源匮乏、技术人员缺少的偏远地区。     

金塘海峡海洋土动剪切模量与阻尼比特性研究∗

为探究金塘海峡各类海洋土的动剪切模量G与阻尼比λ特征,对金塘海峡四个钻孔不同埋深的各类原状海洋土进行了系列室内共振柱试验,试验结果表明:(1)各类海洋土均呈现出"低剪切模量,高阻尼比"的强非线性与滞后性特性;各类海洋土的最大动剪切模量G_(max)均随埋深的增加而增大,且粉质黏土、粉土、粉质黏土混粉砂、粉砂的G_(max)随埋深的增长速率依次减慢。(2)随着埋深的增加,各类海洋土的G/G_(max)―γ曲线移向右上侧,非线性特性减弱;相反,λ—γ曲线移向右下侧,土体的滞后性减弱。(3)给出了金塘海峡各类海洋土G/G_(max)―γ和λ—γ曲线随埋深变化的参数值。     

基于快速开关提升风电场低电压穿越成功率的研究

装设自动重合闸的风机馈线发生永久性故障时,并网点电压会发生两次跌落造成风机低电压穿越失败,针对上述现象提出了一种采用快速开关提升风电机组低电压穿越成功率的方法。该方法以国标为基准分析快速开关应用于风机低电压穿越场景的机理,利用快速保护断路器本体与控制系统的配合,较大程度地缩短故障电流对系统的冲击时间。以某风电场接入电力系统为例,在PSCAD/EMTDC中分别对比了采用传统断路器和快速开关的10 kV馈线发生各种短路故障时并网点电压的跌落情况。仿真结果表明:基于快速开关提升风机低电压穿越成功率的方法能够显著地缩短故障电流对系统的冲击时间,较大程度地保障风机在并网点电压两次跌落的情况下保持并网运行。     

基于Crowbar保护电路的双馈风电系统高电压穿越

针对电网电压发生骤升故障时造成的电网不稳定运行,在双馈机组转子侧加入Crowbar保护电路,增加双馈风电系统高电压穿越的能力。通过建立电网电压骤升时双馈风电机组投入Crowbar保护电路后的数学模型,并从磁链角度推导出转子侧暂态电流及其最大估算值,根据短路电流和直流侧母线耐受电压的大小,确定Crowbar电路串联的电阻值、切入和退出时间,加速系统暂态电流的衰减,实现双馈系统的高电压穿越。Matlab/Simulink仿真结果表明:控制方案增强了双馈发电系统稳定运行的可靠性,并提高了双馈风力发电系统的高电压穿越能力。     

可调式电流互感器补偿装置研究与应用

作为电网系统的重要单元,电流互感器对电能计量具有十分重要的作用,其误差试验的正确性和准确性关系发、供、用三方的切身利益。随着电压等级的不断提高,电流互感器检定试验对试验电源容量的要求越来越高,为提高试验电源使用效率,采用可调式电流互感器补偿装置,通过线性可调无功补偿,提高功率因数,使用有限容量的试验电源,完成高电压等级的电流互感器误差试验检定工作。     

基于自动故障拟合法的宁夏电网负荷建模

负荷模型对电力系统综合计算分析影响很大,负荷模型考虑不恰当,会成为电网运行控制的潜在危险。基于自动故障拟合法的原理,分析了自动故障拟合法、节点法辨识的参数仿真曲线与实测曲线的拟合效果,最终通过对7种方案进行自动辨识,给出了宁夏电网不同类型负荷的模型参数。结果表明:自动故障拟合法拟合效果接近真实值,能很好地模拟实际系统的动态响应,其在大电网下辨识得到的参数是可靠、正确的。     

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。