特高压混合无功补偿下断路器开断特性的定量评估研究

发布时间：2021-02-22 03:42

　　输电距离远、输送容量大、能量损耗低的特高压工程,已经成为解决我国能源与发展矛盾的必然选择。随着输电容量的增加和输电电压等级的提高,输电系统的无功功率变化更加频繁,现有的常规功率补偿方式已经不能满足特高压工程的要求。为了解决这一问题,并限制系统的过电压,可以选择串联补偿和可控高抗串并联的混合无功补偿方式。当特高压输电系统中发生故障时,断路器会产生峰值很大的瞬态恢复电压,对断路器的开断性能产生影响,严重时可能导致系统绝缘损坏。针对安装混合无功补偿的输电系统发生故障后的瞬态特性,从瞬态恢复电压,短路开断电流等方面分析断路器的开断特性。主要针对以下几个方面进行研究:参考特高压示范工程的相关参数,针对配备有混合无功补偿的特高压输电线路发生单相接地故障情况,利用仿真软件,得到了开断电流和瞬态恢复电压的变化情况。利用简化后的特高压输电线路单相接地故障的等效模型,推导出影响断路器开断特性相关参数的计算公式,分析了故障位置、混合无功补偿度等因素对单相接地故障断路器开断特性的影响。利用等效阻抗网络,采用Laplace变换的方法,得到潜供电流自由分量的振荡频率和衰减系数,定量解释了潜供电流自由分量的形成机理... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 断路器开断特性研究现状
        1.2.2 带有补偿装置的线路单相自动重合闸研究现状
        1.2.3 基于数值模拟的断路器介质恢复特性研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 特高压混合无功补偿线路断路器单相接地故障开断特性
    2.1 系统模型
    2.2 单相接地故障开断特性仿真与理论计算
        2.2.1 电磁暂态波形仿真分析
        2.2.2 开断特性指标的理论计算
    2.3 断路器开断特性定量评估
        2.3.1 断路器苛刻度定义
        2.3.2 断路器苛刻度的影响因素
    2.4 本章小结
第3章 特高压混合无功补偿线路单相接地故障开断后暂态过程与重合闸方法
    3.1 潜供电流暂态过程计算模型
    3.2 潜供电流稳态分量与自由分量计算
    3.3 特高压混合无功补偿线路单相接地故障低频振荡产生机理
    3.4 潜供电流自由分量的影响
        3.4.1 不同中性点小电抗下自由分量的衰减系数和振荡频率
        3.4.2 混合无功补偿对潜供电流自由分量的影响
    3.5 混合无功补偿中旁路开关与主断路器单相重合闸配合方法
    3.6 小结
第4章 不同故障下特高压混合无功补偿断路器开断特性定量评估
    4.1 三相接地故障断路器开断特性
        4.1.1 三相接地故障断路器开断特性定量评估
        4.1.2 三相接地故障对断路器开断特性的影响研究
    4.2 相间故障断路器开断特性
        4.2.1 相间故障断路器开断特性定量评估
        4.2.2 相间故障对断路器开断特性的影响研究
    4.3 两相接地故障断路器开断特性
        4.3.1 两相接地故障断路器开断特性定量评估
        4.3.2 两相接地故障对断路器开断特性的影响研究
    4.4 不同故障下特高压混合无功补偿断路器开断特性对比
    4.5 小结
第5章 特高压混合无功补偿下断路器开断过程中电场研究
    5.1 断路器灭弧室模型及介质恢复特性
    5.2 单相接地故障断路器介质恢复强度分析
    5.3 不同故障下断路器介质恢复强度分析
    5.4 断路器介质恢复强度分析
    5.5 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表或录用的论文
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]高压SF6断路器介质绝缘强度恢复机理研究[J]. 林莘,王飞鸣,冯凯,隋玉秋,钟建英,徐建源,夏亚龙,庚振新.  中国电机工程学报. 2017(20)
[2]特高压串补线路断路器短路电流过零延迟特性及对策[J]. 郑彬,毕天姝,项祖涛,班连庚,马其燕,周佩朋,王承玉.  中国电机工程学报. 2017(01)
[3]特高压混合无功补偿线路断路器失步故障开断特性[J]. 李清泉,李斌,刘洪顺,韩明明,杨臻.  高电压技术. 2017(12)
[4]感应电压对断路器瞬态恢复电压特性影响的研究[J]. 何柏娜,赵云伟,刘连鑫,黄桂春.  高压电器. 2016(10)
[5]特高压混合无功补偿线路接地故障开断特性[J]. 韩明明,李清泉,刘洪顺,李斌,吕婷婷,王者.  电力系统自动化. 2016(12)
[6]多断口直流真空断路器介质恢复强度研究[J]. 刘晓明,黄翀阳,邹积岩.  中国电机工程学报. 2016(19)
[7]特高压输电线路潜供电流的暂态特性研究[J]. 孙秋芹,汪沨,刘洋,周志成.  电工技术学报. 2016(03)
[8]利用单相跳闸后信息的输电线路单相接地单端精确测距方法[J]. 耿建昭,王宾,董新洲.  电工技术学报. 2015(16)
[9]特高压混合无功补偿空载线路合闸过电压幅频特性[J]. 刘洪顺,吕婷婷,韩明明,李斌,王冠,李清泉.  电网技术. 2015(07)
[10]特高压串补线路短路电流的延时过零特性[J]. 关永刚,郭珮琪,项祖涛,徐国政,刘卫东.  中国电机工程学报. 2015(11)

硕士论文
[1]计及低频振荡的混合无功补偿线路断路器开断特性[D]. 李斌.山东大学 2017
[2]特高压断路器重合闸过程电磁暂态特性的研究[D]. 刘洋.沈阳工业大学 2015
[3]特高压输电线路潜供电流及其对重合闸的影响研究[D]. 高山.华北电力大学（河北） 2010



本文编号：3045395