【摘要】：在電網(wǎng)中的負(fù)荷如電動機、變壓器等,大部分屬于感性負(fù)荷,在工作過程中需要消耗無功功率,若此部分無功功率全部由電源給出,則會使得電源電壓以及用戶端電壓下降,損害電力設(shè)備,嚴(yán)重時甚至造成系統(tǒng)解列,大面積停電的事故。由于電力系統(tǒng)是動態(tài)平衡系統(tǒng),無功功率的消耗在時刻變化,為保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定,需要根據(jù)電力系統(tǒng)中無功功率的需要對無功補償裝置執(zhí)行投切操作。電容器的特性使其在投切過程中容易產(chǎn)生涌流與過電壓重燃現(xiàn)象,影響電能質(zhì)量和系統(tǒng)的安全運行。應(yīng)用選相投切技術(shù)可以有效抑制電容器合閘涌流和分閘重燃現(xiàn)象。選相投切技術(shù)即根據(jù)負(fù)載的不同性質(zhì)制定不同的投切策略,在最佳的電角度完成斷路器的合分閘操作,抑制電磁暫態(tài)過程。目前選相投切技術(shù)已經(jīng)在一定范圍內(nèi)投入使用,尤其是永磁機構(gòu)以及快速斥力機構(gòu)的出現(xiàn),使得斷路器動作的控制更加精確和快速,選相投切的準(zhǔn)確度大幅提高。本文首先分析了無功補償線路在合分閘操作過程中的暫態(tài)過程,其中著重分析了合閘涌流以及分閘時斷路器的暫態(tài)恢復(fù)電壓,得到了影響涌流及暫態(tài)恢復(fù)電壓峰值的主要因素。前人研究一般集中在電容器的選相投切,且將斷路器視為理想的時序開關(guān),本文基于南方電網(wǎng)某變電站主接線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù),考慮實際無功補償線路中的串聯(lián)電抗器,建立其無功補償線路選相投切的ATP/EMTP仿真模型,為與實際斷路器特性更加接近,本文利用軟件中相應(yīng)模塊,根據(jù)斷路器的機械特性和絕緣特性建立斷路器仿真模型。通過選相合閘仿真探究了三相斷路器的不同機械分散性對合閘涌流的影響,以及在斷路器不同機械分散性條件下將合閘涌流限制在一定水平所需要的串聯(lián)電抗值;在選相分閘仿真中,探索了補償線路中的串聯(lián)電抗值以及斷路器截流值對斷路器開斷過程中暫態(tài)恢復(fù)電壓峰值的影響并在一定的范圍內(nèi)給出了串聯(lián)電抗、斷路器截流值與暫態(tài)恢復(fù)電壓峰值的關(guān)系,為確定斷路器分閘時的燃弧時間及開斷時刻提供了參考。本文基于FPGA研制了補償線路選相投切控制器,并對其進行了測試。然后搭建實驗電路,對實驗所用永磁真空斷路器進行測試,確定斷路器機械特性符合選相投切要求。在三相電容器的投切實驗中,通過與三相斷路器同時投切實驗作對比,確定應(yīng)用選相合閘技術(shù)可以大幅度降低電容器合閘涌流和分閘時斷路器暫態(tài)恢復(fù)電壓峰值;通過在電容器前串聯(lián)電抗器,模擬實際無功補償線路的分閘操作,在電流的不同相位進行分閘,結(jié)果表明選相分閘可有效降低截流熄弧時刻的暫態(tài)恢復(fù)電壓,抑制無功補償線路分閘過程中的重燃現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2650823