《推荐精品谭忠东文献综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《推荐精品谭忠东文献综述（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计（论文）参考文献某500KV输电线路分闸过电压研究学生姓名谭忠东学号20104450135班 级电力101班学院名称电气工程学院指导教师盛义发职 称2014年3月毕业设计（论 文）文献综述某500KV输电线路分闸过电压研究的文献综述摘要：电力系统内部过电压种类繁多，有操作过电压和暂时过电压两大类，机理各异， 需具体问题具体分析，分闸过电压属于操作过电压的一种。切断空载线路是系统中最 常见的操作之一。对于高压断路器，不仅要求具备足够的断流容量，而且要求具备切断 空载线路电容电流的能力。切除空载线路不仅会引起高幅值的过电压，而且线路侧过 电压的持续吋间长，可达0. 51个工频周期以上，危及
2、设备绝缘。在330kV以及以上 超高压长线路中，仍然是力求消除切空线引起的重燃过电压，这种操作过电压幅值大, 持续时间也较长，因此这种过电压被作为选择超高压长线路绝缘水平的重要因素之一。 本文着重于500KV输电线路分闸过电压的研究，通过对某500kV输电线路进行J. Marti 建模，进行电磁暂态仿真计算，通过讨论和分析分闸过电压和重合闸过电压，为电力系 统的超高压长线路绝缘水平的选择提供参考依据。关键词：分闸过电压500KV输电线路 高压断路器 绝缘水平1前言随着社会经济的发展，电能的需求量日益增大，从血加速了大型火电站及核电 站的发展建设。由于一次能源的地理位置的限制以及环境保护方面的需
3、要，这些大型 电站的建立往往远离负荷中心，从而促使了电力系统向大容量、长距离、超高压方向 发展1。在我国，随着经济的发展，电力负荷的增长和大型水、火电源的开发。如今, 华中、华东、华北、东北、南方电网，都以500RV网络作为其主干网络5。500kV变 电站是电网的枢纽，在电力系统中的地位极为重要，其设备一旦遭受过电压损坏，将 直接影响大网、主网的安全可靠运行，对国民经济造成巨大的损失。屯站内变压器、 电抗器等设备造价高，其内绝缘没有自恢复性能，损坏后修复十分困难。500RV变电站 的主要特点为：线路和设备的电压等级高，工作电流大，设备本身外形尺寸均很大11。 对500k V超高压系统，变电站电
4、气设备绝缘造价占的比例较大，过电压与绝缘配合处 理是比较突出的问题Z。因此研究过电压至关重要。2课题研究的国内外发展历程及现状由于传输线的重要性，传输线理论一直是个很活跃的研究领域，主要包括传输线特 性、不连续性、不同传输线之间的变换等方面的研究。很长一段时间以来，对于电磁 暂态研究来说，建立传输线模型吋最重要的方而Z就是考虑参数的频关特性。这方 面的研究也始终未间断过。最早为人们所采用的行波算法是由Bewley于1933年首创 的网络法。由于这种方法对步长限制很人，非线性元件的模拟也较难实现，使得实际 计算非常复杂，从而并未得到广泛的应用，在现代仿真中也很少采用。二十世纪七十 年代以来，许多
5、学者都对频变参数线路暂态计算的问题进行了研究，并建立了一些考 虑参数频变特性的传输线暂态模型。早期由Budner5提出的线路导纳权函数法（导纳 配制法）是取线路的电流冲激响应作为基元过程，通过卷积运算以求解频变参数线路 的暂态过程。不过在此模型中权函数具有很高的振荡性，并且很难精确估计。这一方 法虽然由于计算方面的弱点未被普遍应用，但是它的物理意义有助于理解频变传输线 的暂态过程。Snelson6介绍了在时域应用Bergeron简化波动方程的解释来获得关联 电压、电流的变量代换。Snelson行波法的主耍思路是将线路特性阻抗仍看作是一个不 随频率变化的常数，然后再加权处理前行波和反行波分量来求
6、解频变参数的电磁暂态 过程。应用这一行波法对前、反行波权函数进行卷积运算要比采用导纳权函数简单、 效果好，但该法在低频吋会影响权函数的计算精度。Meyer和Dommel进一步提高了 前、反行波权函数的概念，所得加权函数公式的表示法比其它加权函数法有了很大的 改进，并且已在许多暂态研究中得出可靠结果。然而，该方法要求计算出积分每一步 长丄的值血导致运算时间较长，血且用卷积积分计算加权函数的尾部值很困难。这些 早期方法都存在两个较大的缺陷，其一是需要计算许多个卷积积分，其二是加权函数 的振荡难以确定。Semiyen用指数函数对线路阶跃响应及脉冲导纳响应进行了拟合，并 利用插值法将卷积运算简化为由当
7、前输入值及其历史值可以获得的递归公式，大大节 省了计算时间。随着计算机技术的不断发展，简捷又相当精确的数字仿真技术也得到 了不断发展，线路暂态仿真研究取得了大量成果。J. Mart订9在这方面取得了较大的 进展，建立了更有效的模型。J. Marti模型不但发展了 Semi yen的思想，而且后来也 被应用到电磁暂态计算程序（EMTP）中。该模型实质上就是将模拟滤波技术应用于求 解频变参数线路，据此建立的线路模仍具有Bergeron线路模型的基本形式，便于和电 磁暂态计算通用程序连接，能得到较好的效果，计算速度也大大加快。L. Marti 10也 做了不少工作，但对特性阻抗或导纳函数的拟合精度均
8、不高，在低频范围内更是如此。EMTP是计算电磁暂态过程的通用程序，同时也设有稳定状态下的解，因此可以解决 电力系统中许多稳态和暂态过程的计算，诸如潮流计算、故障计算、稳定计算、过电压 计算、系统的故障分析、交直流联合电力系统中暂态现象的研究、乃至某些高压试验 的校验计算和铁磁谐振研究等。我国于1981年引入EMTP程序后，也作了大量的工作, 在许多项H上都使用了该程序，特别是在超高压输出工程中，更是应用得较多，通过计 算研究，对电力牛产实际起到了不可估量的作用。我国专家基于J. Marti模型对500kV 以丄超高压输电网作出了大量的研究，其实验结果和结论对后期超高压输电网的建设 及维护提供了
9、重要依据。蔡汉牛11针对鄂赣I iHl 500kV线路（分期建设、初期降压220kV运行,线路长236）,探讨了空载长线分闸过电压的模拟计算问题，计算了其分闸过电压,提出了限制该 线路分闸过电压的措施和断路器选择意见：对限制切空线过电压，除了选择不易重燃的 断路器外,还应采取限制措施。在线路两端装设M0A为最好，它不仅可限制切空线过电 压,且对变电站的雷电侵入波亦有保护作用。线路丄选用并安装电磁式电压互感器也是 一个较好的措施，设计中应予考虑。空载线路分闸过电压是由于断路器分闸时触头问发牛电弧重燃引起的。电弧重燃 是随机性的，不一定每次都重燃，只要提高断路器的灭弧性能避免电弧重燃就可以把 这种
10、过电压降得很低。超高压和特高压线路丄普遍接有并联电抗器并联电抗器与线路 电容构成振荡衰减，使触头间的恢复电压上升速度大大降低，减少了电弧重燃的可能 性，也降低了分闸过电压12。分析空载线路分闸过电压时必须要考虑相间的耦合电 容和对地电容，当三相不同期时要计及未断开相的电容性耦合系数的影响。本例中没 有考虑电源侧的电压突变和电源侧的暂态电压振荡，若考虑电源侧的电压突变和电源 侧的暂态电压振荡，分闸过电压幅值可能会较大，考虑各种因素，实际系统中合闸过 电压可以高达2. 8Em,采用金属氧化锌避雷器是限制分闸过电压的有效措施Z-o测量输电线路过电压的工作一般是与新建线路投产调试一起进行，虽然由于诸多
11、 条件的限制，实测的过电压数据不会很多，但利用数理统计的原理对其进行分析，仍然 可能发现一些重要信息13。例如，通过对500kV鸭福线的多组实测数据的研究结果 表明，无论是在合空线的条件下、或是在切空线的条件下、或是在线路单和故障重合成 功的条件下,500kV鸭福线操作过电压和工频过电压水平不高。均满足交流电气装置 的过电压保护和绝缘配合规程的要求，因此，在运行过程中，只要加强变电站内避雷器 等设备的监视与维护，在不加装线路屯抗器、断路器不加装合闸屯阻的条件下，也不会 发牛操作过电压和工频过电压。3结论500RV系统在我国的各项技术已经非常成熟，采用中性点直接接地方式，将最大长 期工作电压限制
12、为相电压，用并联电抗器限制远距离输电的电容效应，用MOA限制操 作过电压等措施来限制内部过电压。这样，变电站中的雷电过电压水平比内部过电压 水平高，因此耐雷性能在所用电压系统中是主要的，而避雷器的残压成为确定设备绝 缘水平的基础。在电力系统中，分闸操作分为正常分闸和事故分闸，以及线路断路等 情况，在实际设计计算中，应充分考虑不同操作间的区别，根据最大过电压值确定绝 缘设备，限制过电压的措施。J.Marti模型有较高的精确度，可以解决电力系统中许多 稳态和暂态过程的计算，本次研究就是建立在J. Marti模型仿真的基础之丄的。但是 J. Marti模型虽可以较精确的构建仿真模型，但与实际系统仍有
13、一定差距，在建立模型 计算分析的同时，应该借鉴各电力部门测量的实际数据，选择最佳的限制保护措施， 并致力研究新的技术，保证我国的超高压输电系统的安全。参考文献1 叶昌林.我国超高压发展现状J东方电气评论，1998 , 12(3)： 23252 文远芳.高电压技术M武汉：华中科技大学出版社，20003 舒印彪.我国特高压输电的发展与实施中国电力,2005, 38(11)： P84 Harold N. scherer, Gregory S.vassell. Transmission of Electric Power at Ultra-High Voltages: Current Status a
14、nd Future ProspectsC Proceedings of the IEEE, 1985, 73(8): 125212785 A. Budner. Introduction of Frequency-Dependent line Parameters into an Electromagnetic Transients Programs. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1970, 89 (1)6 J. K. Snelson. Propagation of Travelling Waves on Transmiss
15、ion Lines Frequency-Dependent-Parameters. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1972, 91 (1)7 J. R. Marti. Accurate Modeling of Frequency-dependent Transmission Lines in Electromagnetic Transient Simulations. TREE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1982, 101 (1): 147、1558 TNoda
16、, A, AmetaniPhase DomainModelling of Frequency-Dependent Transmission Lines by means of an ARMA mode1. IEEE Transactions on Power Delivery, 1996, 11(1) :40P4119 虞菊英.我国特高压交流输电研究现状.高电压技术，2005, 31 (12)： 23、2510 李福寿.电力系统过电压计算M北京：水利电力岀版社，198811 蔡汉牛.220kV空载长线分闸过电压计算和分析J高电压技术，1996年04期12 陶海英.基于JMarti模型的500kV空载线路分闸过电压研究.江西电力职业技校 学院学报，2012年02期
