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超/特高压断路器开断过程电磁暂态的研究

庚振新  
【摘要】: 针对电力系统远距离大容量输电的需要,本文对负荷集中区域线路加装限流电抗器,提高输电距离采用串联电容补偿装置以及特高压输变电系统短路电流、瞬态恢复电压以及潜供电流特性进行了探讨,分析了加装限流电抗器与串联电容补偿装置对输电线路电磁暂态的影响。 首先,对负荷集中区域加装限流电抗器对输电线路电磁暂态的影响进行了分析。限流电抗器的引入,显著的降低了系统的短路电流,但是会使断路器瞬态恢复电压上升率升高,采用并联电容器的方法可以抑制瞬态恢复电压的上升率;限流电抗器的引入使潜供电流的幅值有所增加,对潜供电弧的熄灭影响不大。 其次,对加装串联补偿电容器的输电线路进行了分析。在短路电流较小情况下,电容器旁路设备可能不动作,从而使瞬态恢复电压幅值明显抬高。对串联电容器不同布置方式进行了比对分析,仿真表明,瞬态恢复电压幅值抬高50%左右;断路器开断后,线路侧的过电压幅值较高,衰减较慢,影响设备的绝缘特性;由于电容的放电作用,潜供电流的中含有大量的低频振荡分量与直流的分量,严重影响了潜供电流的自熄灭。因此,对于有串联电容器补偿的线路,当线路发生短路故障时,串联电容补偿设备必须可靠旁路,以减少电磁暂态对输电线路的影响。 最后,对特高压输变电系统的短路电流,瞬态恢复电压,潜供电流以及中性点小电抗器对潜供电流与谐振过电压特性影响进行了分析。在特高压输电线路运行初期,由于潮流较轻,短路电流较小,两侧变电站线路简单,瞬态恢复电压较大;由于特高压线路长,相间电容大,潜供电流较大,使用并联电容器加中性点电抗器的补偿的方法,抑制了潜供电流与谐振过电压,同时对中性点电抗器非全相运行下电流与电压进行了分析,得到了小电抗器的工作特性。因此,小电抗器要恰当选取,从而达到较好的抑制效果。


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