配电网并联补偿电容器组分合闸过电压研究

发布时间：2017-08-13 13:07

  本文关键词：配电网并联补偿电容器组分合闸过电压研究

  更多相关文章： 并联补偿 电容器 接线方式 合闸 相控开关 电抗器 避雷器

【摘要】：为了解决电力系统无功补偿用并联补偿电容器组合闸涌流和过电压问题,本文对相控同步合闸开关和串联电抗器进行了研究。结合某110kV变电站仿真系统,采用相控同步合闸开关对合闸产生的过电压进行限制,采用串联电抗器对合闸产生的涌流进行限制。两次仿真结果表明同步合闸开关和串联电抗器能够单独有效限制合闸过电压和涌流。为进一步检验两种保护装置的配合以及相互影响问题,对二者同时作用的系统进行了相关仿真分析,仿真结果再次证明相控同步开关以及串联电抗器共同作用能够有效限制并联保护电容器组,抑制了合闸涌流和过电压的危害。在此基础上,基于110kV系统仿真得到的结果,初步得到最大允许时间误差。超过此误差时,同步合闸装置将无法有效限制合闸时产生的过电压及涌流。为使研究不失一般性,本文继续采用某220V系统对合闸过电压及涌流进行相关研究。基于此模型的仿真结果表明该时间误差取值对于此系统也能够有效抑制合闸过电压。基于此系统进行了合闸并联电阻的相关研究。在电力系统中广泛地采用金属氧化物避雷器(简称MOA)对并联无功补偿电容器组进行过电压保护。目前常用保护方法为三星接法和四星接法。以上两种方法能够有效保护电容器组,但所需避雷器数目较多,正常工作时避雷器的荷电率较大,使得避雷器容易老化损坏。本文指出中性点避雷器与以上两种保护方式的特点,使用ATP/EMTP软件建立了使用电容器组进行无功补偿的220kV电力系统模型,对切除电容器组时的常见重燃情况进行了仿真,比较了中性点L型保护方式与三星、四星保护方式的过电压保护效果和正常运行时的荷电率。仿真结果表明中性点L型保护能够有效限制单相重燃和单相接地重燃。结合仿真分析结果,说明了各种接线方法的适用条件。
【关键词】：并联补偿 电容器 接线方式 合闸 相控开关 电抗器 避雷器
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM53;TM862
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 并联补偿电容器简介12
• 1.2 并联补偿电容器分合闸过电压研究的必要性12
• 1.3 并联补偿电容器分合闸过电压研究现状12-14
• 1.4 本文所做工作14-16
• 第2章 10kV配电网并联补偿电容器组合闸过电压与合闸涌流16-37
• 2.1 并联补偿电容器组开关投入时的暂态过程17
• 2.2 同步投入开关限制合闸过电压和合闸涌流及仿真17-20
• 2.2.1 同步开关策略17
• 2.2.2 基于某110kV变电站的电容器组合闸仿真分析17-20
• 2.3 串联电抗器限制过电流及仿真20-21
• 2.3.1 电抗器限制涌流及电抗率选择20
• 2.3.2 涌流保护仿真分析20-21
• 2.4 同步合闸开关与串联电抗器的相互作用影响及仿真21-22
• 2.5 同步合闸开关精度对过电压的影响及仿真22-29
• 2.6 并联补偿电容器组串联电抗率对电容器组运行的影响29-35
• 2.6.1 串联电抗率对于电容器组正常运行时的电压影响29-30
• 2.6.2 串联电抗率对于电容器组合闸过电压及涌流影响30-35
• 2.7 小结35-37
• 第3章 某220kV系统合闸过电压及涌流分析及相应保护措施37-57
• 3.1 某220kV变电站系统仿真模型37-38
• 3.2 合闸过电压及同步开关限制措施38-40
• 3.3 关于同步合开关精度对于合闸过电压保护效果的深入研究40-47
• 3.4 采用并联电阻抑制合闸过电压及涌流47-55
• 3.5 小结55-57
• 第4章 10kV配电网并联补偿电容器组合分闸过电压与保护57-70
• 4.1 串联电抗器与避雷器的接入点选择58-60
• 4.1.1 串联电抗器的接入点选择58-59
• 4.1.2 串联电抗器的电抗率选择59
• 4.1.3 相间避雷接入点选择59-60
• 4.2 避雷器的参数选择与设计60-61
• 4.2.1 持续运行电压60
• 4.2.2 额定电压60-61
• 4.2.3 避雷器操作冲击残压保护水平61
• 4.2.4 避雷器直流1mA参考电压61
• 4.2.5 避雷器荷电率61
• 4.3 避雷器的接线方式保护效果仿真比较61-64
• 4.4 避雷器的能量校验64-65
• 4.5 避雷器的接线方式选择65-68
• 4.5.1 中性点L型方式66
• 4.5.2 三星型保护(也称Ⅰ型保护)66-67
• 4.5.3 四星型保护(也称Ⅱ型保护)67-68
• 4.6 小结68-70
• 第5章 结论70-72
• 参考文献72-75
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果75

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本文编号：667417