750kV输电线保护及重合闸动作与过电压的抑制

摘要

电力系统过电压是750kV和特高压电网必须研究的重要课题,它不仅影响变压器、断路器、输电线路等电力设备绝缘强度的设计,而且还直接关系到电力系统是否能够安全稳定地运行.750kV及以上电压等级的输电线路参数以及系统容量特点使得其过电压比一般超高压线路更为严重.因此,过电压是750kV及特高压输电技术的关键问题,也是750kV及特高压输电线设计的决定性因素.由于特高压输电线路绝缘子能够承受的过电压裕度较低,发生过电压造成绝缘子击穿而必须更换绝缘子造成的经济损失是非常巨大的,因此特高压线路继电保护动作必须考虑如何限制过电压.为此,该文详细分析了过电压及其影响因素,并从继电保护与重合闸动作时间的角度提出了750kV输电线路过电压的抑制与控制方案.本文首先从理论上推导了基于工频分量的线路过电压,以及并联电抗器不同的运行方式对工频过电压的抑制作用.由于并联电抗器的电感能补偿线路的对地电容,减小流经线路的电容电流,消弱了电容效应.因此在750kV及以上电压等级线路一般都需要安装并联电抗器抑制过电压.该文分别讨论了在投入并联电抗器后,单端电源和双端电源与长线相联时沿线的电压分布情况.随后,该文详细分析了暂态过电压.采用T或π模型对750kV输电线路参数进行了简化分析,提出了系统在故障或者操作状态下过电压的近似表达公式.文中把过电压分为三种:故障过电压、跳闸过电压和合闸过电压.并考虑了产生过电压前电气量的初始状态即线路上的电感电流以及电容电压对过电压的影响.最后,该文通过大量EMTDC仿真测试验证了理论分析的正确性,并提出了750kV线路过电压的抑制与控制方案.

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1输电线路的过电压

1.2特高压输电线路过电压研究的现状

1.3本课题完成的主要工作

第二章 工频过电压的研究及其抑制

2.1单端电源与长线相连的工频过电压特点

2.2带补偿单端电源与长线相连的工频过电压

2.2.1单电源与末端带有并联电抗器的长线相连

2.2.2单电源与首端带有并联电抗器的长线相连

2.2.3单电源与双端均带有并联电抗器的长线相连

2.3无补偿双端电源与长线相连的工频过电压

2.4带补偿双端电源与长线相连的工频过电压

2.4.1双端电源且线路一端带有并联电抗器的线路电压分布

2.4.2双端电源且线路两端带有并联电抗器的线路电压分布

2.5本章小结

第三章 基于集中参数线路模型的过电压分析

3.1故障过电压

3.2跳闸过电压

3.2.1跳闸于非故障空载线路的过电压

3.2.2切除故障的跳闸过电压

3.3合闸过电压

3.3.1重合于带残压的断开长线合闸过电压

3.3.2重合于故障线路

3.4本章小结

第四章 过电压仿真验证及其分析

4.1工频过电压仿真

4.2故障过电压仿真

4.3跳闸过电压仿真

4.3.1跳闸于非故障线路的过电压(断路器偷跳)

4.3.2切除故障的跳闸过电压

4.4合闸过电压仿真

4.4.1重合于带残压的断开长线合闸过电压

4.4.2重合于故障线路

4.5本章小结

第五章 750kV输电线路过电压抑制与控制方案

5.1工频过电压

5.2过电压最大值产生时刻分析

5.3故障过电压

5.4跳闸过电压

5.5合闸过电压

5.6本章小结

第六章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢