特高压串补线路潜供电弧特性及抑制措施研究

发布时间：2017-09-16 13:23

  本文关键词：特高压串补线路潜供电弧特性及抑制措施研究

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【摘要】：特高压输电可以提高线路的输送容量、降低线路输送过程中的损耗、减少输电走廊宽度及节约用地面积,是电力行业发展的必然趋势。由于输电系统的大力发展,借助串补技术提升电力系统的稳态极限和输送容量,已经成为目前主要的发展趋势。电力系统中一般通过应用单相自动重合闸技术,来提高供电可靠性,当系统出现接地问题时,单相自动重合闸动作顺利完成的关键在于短路点处短路电弧顺利自熄。因为线路中串联电容器组,致使故障点处短路电弧的熄灭比无串补线路困难,如果不采取有效抑制措施,潜供电弧难以自熄,对运行线路的稳定性和安全性带来重大隐患,有必要对潜供电弧动态特征、潜供电流和恢复电压的频率特征以及熄弧措施进行深入研究。首先本文综述了国内外特高压技术的研究情况,随后简述了串联补偿技术在输电系统中的应用,分析潜供电流、恢复电压和线路参数的联系,计算了潜供电弧中电容分量以及电感分量,探明了潜供电弧产生机理及各种条件作用下潜供电弧的动态特性。其次采用电磁暂态仿真软件ATP和PSCAD搭建相应的仿真计算模型,研究电压等级为1000kv的单双回输电系统中潜供电弧动态特性的影响因素,发现潜供电弧的参数与短路点所发生的地方有密切联系,短路出现的位置距离串补装置越近潜供电流就越大,通过使用并联补偿高抗器中性点加小电抗和快速接地开关等措施可以有效抑制故障处的潜供电弧。重点研究了小电抗值和RHSGS对潜供电流和恢复电压幅值的作用。最后借助拉氏变换的方法对串补输电系统展开转换,从理论上研究串并补输电系统出现单相接地问题时短路点处潜供电弧各项参数的动态特征,可以发现潜供电弧参数呈现出低频振荡以及“拍频”特性。并利用MATLAB对相关解析表达式进行计算分析,得到自由振荡分量与低频分量参考频率。根据上述研究结果给出相应的熄弧措施并优化相关设备的配置参数。
【关键词】：潜供电弧 并联补偿 串联补偿 频谱特性 单相自动重合闸 抑制措施
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 引言11-20
• 1.1 特高压输电技术研究现状与发展规划11-13
• 1.2 潜供电弧的研究现状13-15
• 1.3 串联补偿电容器15-19
• 1.3.1 输电线路采取串补装置的意义15-17
• 1.3.2 串联补偿的作用17-18
• 1.3.3 串联补偿系统中潜供电弧的特性18-19
• 1.4 本论文研究内容19-20
• 第2章 潜供电弧的机理分析及数学模型20-31
• 2.1 单相自动重合闸时潜供电流的机理分析20-23
• 2.1.1 单相重合时间20-21
• 2.1.2 潜供电弧的熄灭时间21-22
• 2.1.3 潜供电流的机理分析22-23
• 2.2 集中参数电路模型23-24
• 2.3 分布参数电路模型24-30
• 2.3.1 基本参数24-25
• 2.3.2 数学模型25-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 潜供电弧参数的仿真分析31-50
• 3.1 串补线路潜供电弧仿真分析31-37
• 3.1.1 特高压串补系统的模型建立31-32
• 3.1.2 小电抗值及故障点位置对潜供电流幅值影响分析32-34
• 3.1.3 恢复电压的仿真分析34-35
• 3.1.4 弧道电阻对潜供电流幅值影响分析35-37
• 3.2 串补输电线路中潜供电弧的频率特性计算分析37-41
• 3.2.1 串补输电线路潜供电流模型分析37-40
• 3.2.2 串补输电线路恢复电压模型分析40-41
• 3.3 特高压同塔双回输电线路潜供电弧的仿真分析41-46
• 3.3.1 系统概况及仿真计算条件41-43
• 3.3.2 双回线路潜供电弧计算结果43-44
• 3.3.3 输送潮流对潜供电流的影响44-45
• 3.3.4 快速接地开关的接地电阻对潜供电弧参数的影响45-46
• 3.4 影响潜供电弧的其他因素46-48
• 3.4.1 引弧电流46-47
• 3.4.2 风速和风向的影响47-48
• 3.4.3 导线的排列布置48
• 3.5 本章小结48-50
• 第4章 特高压串补输电线路潜供电弧抑制措施50-63
• 4.1 抑制方法介绍50-56
• 4.1.1 并联电抗器中性点安装小电抗补偿50-52
• 4.1.2 选择开关式并联电抗器组52-54
• 4.1.3 快速接地开关54-55
• 4.1.4 混合式单相触发跳闸55-56
• 4.1.5 线路分区与开关站56
• 4.2 高抗优化配置方法56-59
• 4.2.1 电容矩阵计算公式56-57
• 4.2.2 高抗参数优化计算公式57-59
• 4.3 并联电抗器中性点接小电抗的取值范围59-62
• 4.4 本章总结62-63
• 第5章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果70

【参考文献】

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2 陈维江;孙昭英;王献丽;陈秀娟;李庆余;李红;刘庆时;王松虞;张文军;;35kV架空输电线路并联间隙防雷装置单相接地故障电弧自熄特性研究[J];电网技术;2007年16期

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4 林莘;何柏娜;徐建源;;超高压输电线路的潜供电弧频谱特性[J];高电压技术;2009年08期

5 张嘉e，

本文编号：863309