帶并補(bǔ)電抗器超/特高壓輸電線路單相瞬時(shí)故障拍頻特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-17 19:26
以帶并聯(lián)電抗器補(bǔ)償?shù)木路為研究對(duì)象,深入剖析了單相瞬時(shí)故障消失后產(chǎn)生拍頻現(xiàn)象的機(jī)理和條件,探討了瞬時(shí)故障低頻自振分量的頻率及幅值衰減特性,以及斷開相電氣量無顯著拍頻現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。研究結(jié)果表明:故障電氣量中產(chǎn)生明顯拍頻現(xiàn)象的條件為瞬時(shí)故障且電弧可靠熄滅,但部分瞬時(shí)故障由于工頻和低頻量幅值差過大、頻差過小或低頻自振分量幅值衰減過快,導(dǎo)致斷開相電壓與電抗器電流沒有明顯拍頻現(xiàn)象,此時(shí)可采用非拍頻特征判據(jù)實(shí)現(xiàn)故障性質(zhì)識(shí)別。大量ATP仿真與物理實(shí)驗(yàn)?zāi)P头抡骝?yàn)證了上述理論分析的正確性。
【文章來源】:電力自動(dòng)化設(shè)備. 2014,34(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
衰減時(shí)間常數(shù)與電抗器阻抗角關(guān)系02T/s88.0φL/(°)88.589.089.590.0
?緲蠱韉緦韃淮嬖諗鈉迪?象。為分析方便,先不考慮健全相對(duì)斷開相電磁耦合影響,對(duì)應(yīng)的斷開相等值網(wǎng)絡(luò)如圖7所示,圖中箭頭表示兩支路電流流向,UN、UR分別為Lp兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)電壓。當(dāng)并聯(lián)補(bǔ)償度Kp和相間補(bǔ)償度Km一致時(shí),此時(shí)斷開相并聯(lián)電抗器的工頻電壓近似為零,具體推導(dǎo)過程如下。圖4衰減時(shí)間常數(shù)與電抗器阻抗角關(guān)系Fig.4Relationshipbetweenattenuationtimeconstantandreactorimpedanceangle402T/s88.0φL/(°)88.589.089.590.01000kV,*750kV,500kV,330kV圖5衰減時(shí)間常數(shù)與線路長度的關(guān)系Fig.5Relationshipbetweenattenuationtimeconstantanddifferentlinelength301T/s100線路長度/km4001000**********7002圖6衰減時(shí)間常數(shù)與線路補(bǔ)償度的關(guān)系Fig.6Relationshipbetweenattenuationtimeconstantandcompensationdegree1.50T0.5/s0.50.60.70.80.91.0Kp(a)T隨Kp的變化(Km=70%)******1.01000kV,*750kV,500kV,330kV1.501.0T/s0.50.60.70.80.91.0Km(b)T隨Km的變化(Kp=70%)******0.5第34卷電力自動(dòng)化設(shè)備
15-150幅值/V2.83.03.23.43.63.8t/s(a)端電壓15.0-10.0幅值/V3.8t/s(b)電抗器電流圖14物理實(shí)驗(yàn)仿真錄波Fig.14Recordedwaveformsofphysicalexperimentsimulation2.52.83.03.23.43.6時(shí),低頻分量頻率接近50Hz,恢復(fù)電壓階段拍頻周期長達(dá)0.5s,在較短數(shù)據(jù)窗(20~40ms)內(nèi)拍頻現(xiàn)象不明顯。c.設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償度與相間補(bǔ)償度相等,如Kp=Km=70%,兩端電源電勢(shì)相角差θ=0°。仿真計(jì)算結(jié)果如圖11所示,主要分量如表3所示。由圖11和表3知,若忽略健全相電磁耦合的影響(即電勢(shì)角差θ=0°),并聯(lián)補(bǔ)償度和相間補(bǔ)償度相等時(shí),端電壓存在明顯拍頻現(xiàn)象,但并聯(lián)電抗器電流工頻分量幅值只有低頻分量幅值的10%,因此基本不存在拍頻現(xiàn)象;與前節(jié)的理論分析基本一致。2.2物理實(shí)驗(yàn)仿真由于實(shí)驗(yàn)室條件有限,以圖8所示輸電系統(tǒng)為原型系統(tǒng),自行設(shè)計(jì)并建立了輸電線路微型物理仿真系統(tǒng),微型線路模型由6個(gè)Π型電路串聯(lián)而成,采用LabVIEW+MATLAB進(jìn)行故障數(shù)據(jù)錄波與分析。物理仿真系統(tǒng)模型如圖12所示,Π線路模型結(jié)構(gòu)如圖13所示。圖13中,R1、X1、Cm、C0分別為經(jīng)模型比例變換后的線路正序電阻、正序電感、相間電容和零序電容;RD、XD分別為比例變換后的接地電阻和零序補(bǔ)償電感。利用物理模型仿真系統(tǒng)進(jìn)行A相瞬時(shí)故障實(shí)驗(yàn),并聯(lián)補(bǔ)償度Kp=85%,相間補(bǔ)償度Km=90%,模型負(fù)荷電流I=0.53A(對(duì)應(yīng)的原型系統(tǒng)負(fù)荷電流為2120A),仿真結(jié)果見圖14(數(shù)據(jù)采集卡以電壓形式讀取電流器電流,其差分模式時(shí)的電壓輸入范圍為圖13線路Π型模型Fig.13StructureofΠmodelR1A相B相C相地線C0CmRDX1XDC0Cm表3電氣量主要分?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]特高壓交流輸電線路單相重合閘無故障識(shí)別電壓電流組合判據(jù)[J]. 邵文權(quán),章霄微,宋江喜,南樹功,李彥斌. 高電壓技術(shù). 2013(03)
[2]并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)小電抗的選擇及其對(duì)單相自適應(yīng)重合閘的影響[J]. 鄭濤,劉敏,郭飛. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2012(05)
[3]帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓輸電線路的單相重合閘新方案[J]. 石光,邵文權(quán),郭耀珠,劉巍,宋國兵,索南加樂,陳福鋒. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2011(07)
[4]基于故障相并聯(lián)補(bǔ)償電流變化特征的單相自適應(yīng)重合閘[J]. 鄭濤,劉敏,董淑惠. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(10)
[5]帶并聯(lián)電抗器的特高壓輸電線路故障性質(zhì)識(shí)別[J]. 程玲,宋秭霖. 電網(wǎng)技術(shù). 2010(08)
[6]帶并聯(lián)電抗器輸電線路單相故障性質(zhì)識(shí)別判據(jù)[J]. 石光,邵文權(quán),郭耀珠,劉巍,索南加樂,宋國兵. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2010(08)
[7]帶并聯(lián)電抗器的超高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘新算法[J]. 曹芬,何奔騰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2009(23)
[8]基于小波包能量熵判別的高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘[J]. 張園園,龔慶武,陳道君,鄭秀玉,施希. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(09)
[9]基于并聯(lián)電抗器電流判別的超高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘[J]. 張園園,龔慶武. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(07)
[10]超高壓有并聯(lián)電抗器線路無故障重合閘研究[J]. 陸巖,鄭玉平,沈軍,吳通華,張哲,李九虎,曹小拐. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2008(06)
本文編號(hào):3442296
【文章來源】:電力自動(dòng)化設(shè)備. 2014,34(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
衰減時(shí)間常數(shù)與電抗器阻抗角關(guān)系02T/s88.0φL/(°)88.589.089.590.0
?緲蠱韉緦韃淮嬖諗鈉迪?象。為分析方便,先不考慮健全相對(duì)斷開相電磁耦合影響,對(duì)應(yīng)的斷開相等值網(wǎng)絡(luò)如圖7所示,圖中箭頭表示兩支路電流流向,UN、UR分別為Lp兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)電壓。當(dāng)并聯(lián)補(bǔ)償度Kp和相間補(bǔ)償度Km一致時(shí),此時(shí)斷開相并聯(lián)電抗器的工頻電壓近似為零,具體推導(dǎo)過程如下。圖4衰減時(shí)間常數(shù)與電抗器阻抗角關(guān)系Fig.4Relationshipbetweenattenuationtimeconstantandreactorimpedanceangle402T/s88.0φL/(°)88.589.089.590.01000kV,*750kV,500kV,330kV圖5衰減時(shí)間常數(shù)與線路長度的關(guān)系Fig.5Relationshipbetweenattenuationtimeconstantanddifferentlinelength301T/s100線路長度/km4001000**********7002圖6衰減時(shí)間常數(shù)與線路補(bǔ)償度的關(guān)系Fig.6Relationshipbetweenattenuationtimeconstantandcompensationdegree1.50T0.5/s0.50.60.70.80.91.0Kp(a)T隨Kp的變化(Km=70%)******1.01000kV,*750kV,500kV,330kV1.501.0T/s0.50.60.70.80.91.0Km(b)T隨Km的變化(Kp=70%)******0.5第34卷電力自動(dòng)化設(shè)備
15-150幅值/V2.83.03.23.43.63.8t/s(a)端電壓15.0-10.0幅值/V3.8t/s(b)電抗器電流圖14物理實(shí)驗(yàn)仿真錄波Fig.14Recordedwaveformsofphysicalexperimentsimulation2.52.83.03.23.43.6時(shí),低頻分量頻率接近50Hz,恢復(fù)電壓階段拍頻周期長達(dá)0.5s,在較短數(shù)據(jù)窗(20~40ms)內(nèi)拍頻現(xiàn)象不明顯。c.設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償度與相間補(bǔ)償度相等,如Kp=Km=70%,兩端電源電勢(shì)相角差θ=0°。仿真計(jì)算結(jié)果如圖11所示,主要分量如表3所示。由圖11和表3知,若忽略健全相電磁耦合的影響(即電勢(shì)角差θ=0°),并聯(lián)補(bǔ)償度和相間補(bǔ)償度相等時(shí),端電壓存在明顯拍頻現(xiàn)象,但并聯(lián)電抗器電流工頻分量幅值只有低頻分量幅值的10%,因此基本不存在拍頻現(xiàn)象;與前節(jié)的理論分析基本一致。2.2物理實(shí)驗(yàn)仿真由于實(shí)驗(yàn)室條件有限,以圖8所示輸電系統(tǒng)為原型系統(tǒng),自行設(shè)計(jì)并建立了輸電線路微型物理仿真系統(tǒng),微型線路模型由6個(gè)Π型電路串聯(lián)而成,采用LabVIEW+MATLAB進(jìn)行故障數(shù)據(jù)錄波與分析。物理仿真系統(tǒng)模型如圖12所示,Π線路模型結(jié)構(gòu)如圖13所示。圖13中,R1、X1、Cm、C0分別為經(jīng)模型比例變換后的線路正序電阻、正序電感、相間電容和零序電容;RD、XD分別為比例變換后的接地電阻和零序補(bǔ)償電感。利用物理模型仿真系統(tǒng)進(jìn)行A相瞬時(shí)故障實(shí)驗(yàn),并聯(lián)補(bǔ)償度Kp=85%,相間補(bǔ)償度Km=90%,模型負(fù)荷電流I=0.53A(對(duì)應(yīng)的原型系統(tǒng)負(fù)荷電流為2120A),仿真結(jié)果見圖14(數(shù)據(jù)采集卡以電壓形式讀取電流器電流,其差分模式時(shí)的電壓輸入范圍為圖13線路Π型模型Fig.13StructureofΠmodelR1A相B相C相地線C0CmRDX1XDC0Cm表3電氣量主要分?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]特高壓交流輸電線路單相重合閘無故障識(shí)別電壓電流組合判據(jù)[J]. 邵文權(quán),章霄微,宋江喜,南樹功,李彥斌. 高電壓技術(shù). 2013(03)
[2]并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)小電抗的選擇及其對(duì)單相自適應(yīng)重合閘的影響[J]. 鄭濤,劉敏,郭飛. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2012(05)
[3]帶并聯(lián)電抗器的超/特高壓輸電線路的單相重合閘新方案[J]. 石光,邵文權(quán),郭耀珠,劉巍,宋國兵,索南加樂,陳福鋒. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2011(07)
[4]基于故障相并聯(lián)補(bǔ)償電流變化特征的單相自適應(yīng)重合閘[J]. 鄭濤,劉敏,董淑惠. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(10)
[5]帶并聯(lián)電抗器的特高壓輸電線路故障性質(zhì)識(shí)別[J]. 程玲,宋秭霖. 電網(wǎng)技術(shù). 2010(08)
[6]帶并聯(lián)電抗器輸電線路單相故障性質(zhì)識(shí)別判據(jù)[J]. 石光,邵文權(quán),郭耀珠,劉巍,索南加樂,宋國兵. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2010(08)
[7]帶并聯(lián)電抗器的超高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘新算法[J]. 曹芬,何奔騰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2009(23)
[8]基于小波包能量熵判別的高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘[J]. 張園園,龔慶武,陳道君,鄭秀玉,施希. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(09)
[9]基于并聯(lián)電抗器電流判別的超高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘[J]. 張園園,龔慶武. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(07)
[10]超高壓有并聯(lián)電抗器線路無故障重合閘研究[J]. 陸巖,鄭玉平,沈軍,吳通華,張哲,李九虎,曹小拐. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2008(06)
本文編號(hào):3442296
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