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[硕士论文] 时雅婷
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:小电流接地系统在我国中低压配电网中应用十分广泛,但也最容易发生单相接地故障。随着分布式电源(DG)的并网,配电网的拓扑结构发生改变,导致传统的故障选线方法不再适应。近几年,学者们开始高度关注含DG的配电网单相接地故障选线问题,但提出的各种选线方案实际应用效果并不理想。尤其是对于中性点经消弧线圈接地系统,由于故障电流小、暂态信号衰减快等原因,其故障选线更是困难。因此,本文主要针对含DG的配电网单相接地故障选线方法进行研究,以提高选线的准确性和快速性,进而有利于尽快恢复供电、减少停电损失,对电力系统稳定运行具有一定的现实意义。
  本文首先分析了小电流接地系统单相接地故障的稳态特性、暂态特性,归纳总结出在不同中性点接地方式下的零序电流特性。得出中性点经消弧线圈接地系统的选线判据:在暂态过程的前0.5~1个周期内,故障线路暂态零序电流流向与非故障线路相反。选定光伏发电系统作为DG并完成建模。搭建出传统配电网和含DG的配电网单相接地故障的MATLAB仿真模型。分别利用HHT变换的EMD算法及其改进算法EEMD对各线路的暂态零序电流进行分解,测算出各线路极性进而找出故障馈线,验证了选线判据的可行性。在改变故障角、接地电阻以及DG与故障点的位置的情况下,分别进行多组仿真实验。
  仿真结果表明,EMD算法对传统配电网或含DG配电网故障选线的准确率都不够高;另外,相较于传统配电网,EMD算法对含DG配电网故障选线的快速性明显下降。最后,通过对比分析两种算法的选线效果,结果表明EEMD算法更适用于含DG配电网单相接地故障选线,能够更加快速、准确地找出故障线路。
[硕士论文] 胡瑞
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:目前,国际和国内电网电压的等级都在不断的提高。随着电网电压等级的不断提高,对电网各方面的要求也在不断提高。在高压输电系统中,高压开关电气设备具有重要作用。SF6气体绝缘变电站(Gas Insulation Substation简称GIS)是目前应用最为广泛的电气设备。在GIS中会出现一种频率很高,波头很陡的操作过电压即特快速暂态过电压(very-fast-transient over voltage简称VFTO)。VFTO可能会对GIS及其相邻设备构成威胁,甚至造成重大事故。所以对GIS中的VFTO进行研究就显得十分重要。在VFTO的计算与仿真中隔离开关电弧模型起着关键性作用。而目前在VFTO的计算中广泛采用的电弧模型有定值电阻模型、时变电阻模型等,这些电弧模型都有一定的局限性,不能精确模拟电弧特性。所以,当下对于电弧模型的研究就显得十分重要。
  本文基于某1000kV特高压变电站进行仿真研究。该特高压变电站高压配电装置采用GIS,出线端布置并联电抗器和线路终端设备。利用图形预处理程序ATPDraw将实际电路的仿真模型搭建出来,再通过ATP中的MODELS模块构建电弧模型。本文设计的电弧单次击穿模型分为三个阶段来考虑。第一阶段,即预击穿阶段,此阶段的电弧特性用时变电阻模型进行模拟。实验证明电弧在大电流阶段使用Cassie电弧模型可以准确的模拟。因此,在第二阶段,即稳态燃烧阶段,使用Cassie电弧模型来模拟此时的电弧特性。在第三阶段,即熄弧阶段,此时的电弧特性使用Mayr电弧模型来模拟。将本文设计的电弧单次击穿模型与目前工程实践上经常使用的电弧模型进行仿真对比,验证其适用性。考虑到实际情况,电弧不可能只存在一次击穿,所以结合电弧击穿判据设计了电弧重燃模型,真实模拟电弧,进行仿真研究。在本文设计的电弧单次击穿模型的基础上通过仿真来研究GIS支路长度和隔离开关处电感这两个因素对特快速暂态过电压的影响。在电弧重燃模型下通过仿真来研究隔离开关触头速度对特快速暂态过电压的影响。最后通过仿真来研究铁氧体磁环与在变压器附近串联电阻这两个因素对特快速暂态过电压的抑制作用。
[硕士论文] 严旭
电气工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:输电线路是电力系统中的重要组成部分,是实现电能传输的一个重要环节,其运行状态直接决定了电力系统的安全和效益。输电线路在运行过程中受到外界风力、覆冰等外部载荷作用时,会发生低频大振幅的舞动,且持续时间长,会对输电线路的安全可靠运行造成很大的威胁,轻者会发生闪络、跳闸,重者发生金具或者绝缘子损坏,导线断股、断线,杆塔螺栓松动脱落,甚至倒塔,导致重大的电网事故,给国民经济和人民社会生活带来巨大损失。随着我国坚强智能电网的战略目标的推进,电网建设的步伐越来越快且规模越来越大,所以输电线路舞动的研究具有重要的经济和社会意义。
  本文首先列举了输电线路舞动所引起的重大电网事故,介绍了输电线路舞动在线监测技术以及防舞动技术的发展现状。阐述了舞动的概念及其影响因素,对输电线路舞动的机理及其激发过程进行了详细分析,建立了输电线路舞动单自由度及三自由度数学模型,并进行了数学推导。通过分析输电线路舞动的监测参数、监测原理及结合现有的舞动在线监测技术的优缺点,分析了以加速度传感器测量输电线路舞动的方法和加速度测量舞动的积分算法,在此基础上对一种舞动在线监测系统进行了研究。利用ANSYS有限元软件建立了输电导线模型,并对覆冰输电导线在风荷载作用下的舞动进行了有限元仿真分析,综合仿真结果提出一种采用冲击载荷防止输电线路舞动的对策,通过瞬态动力学仿真分析验证了其理论的可行性,结合舞动在线监测系统设计了一种输电线路防舞动系统。
[硕士论文] 张维东
电气工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:随着电网的不断发展,大量变电站的建设和投运,500kV GIS变电站逐渐成为电网的控制中枢,从大量的运行经验分析,雷击成为引起变电站事故的重要因素,变电站一旦遭受雷击破坏,站内很多设备将会承受很多的过电压,损坏这些设备,破坏系统的稳定运行,引起大面积停电事故,产生非常大的经济损失。因此,本文以山东大泽500kV变电站为研究对象,经由ATP-EMTP仿真软件完成模型建立,把变电站2km进线段和变电站结合起来,开展相关的仿真计算,最后提出相应的变电站雷电侵入波防护措施。本文的主要研究内容有:
  首先是仿真建模,建立了变电站进线段架空线路模型、杆塔模型、雷电波模型、站内各电气设备模型。并且分析了绝缘子闪络模型,选择ATP-EMTP里TACTS程序仿真了绝缘子闪络的特点。
  其次是仿真计算,完成有关参数设置,研究雷击位置、雷击方式、变电站的工作模式、接地电阻大小以及避雷器与被保护设备的电气距离等方面的影响,获得变电站内装置上形成的过电压值。
  最后是防雷技术,根据大泽500kV变电站实际运行情况,研究了三类防雷保护技术,并且对比了这三类技术的特点,经由仿真分析提出了满足该变电站的防雷技术。
[硕士论文] 吴强
电气工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:运行经验表明,雷击是输电线路故障跳闸的主要原因。山东省由于独特的地理环境雷电活动十分常见,2011年到2014年,国网山东省电力公司管辖500kV线路雷击跳闸率分别为0.057、0.036、0.109、0.018和0和0.013次/百公里·年,雷击跳闸严重影响了电网的有效运行。有效分析山东电网线路的雷击情况,对于改进线路的防雷设计、降低输电线路的雷击故障率具有的科学指导作用。本文收集了山东电网2006-2011年雷击故障统计数据,分析了雷击故障在不同类别之间、不同地形之间的差异,得到不同输电线路,尤其是500kV和220kV输电线路中雷击跳闸与杆塔类型、杆塔高度以及闪络相别之间的关系。根据山东省2008年到2011年雷电定位系统统计观测数据,得到山东省雷电活动在时间和空间上的分布信息,以及不同电压等级的雷害风险分布情况。在分析了跳闸率、雷电活动的差异性后,提出了“有选择、有侧重、有针对、有差别”的输电线路差异化防雷工作策略,并以500kV济长Ⅱ线作为研究对象,对线路逐基杆塔防雷参数的计算,得到每基杆塔的雷击跳闸率,在考虑经济性及可操作性的基础上,提出了一套防雷改造方案,预期雷击击跳闸率将下降21.92%。
[硕士论文] 张志强
电气工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:近年来社会经济迅猛发展,电网建设规模逐年增加,架空电力线路里程也急剧增长,电能在人们工作生活中的作用也日益明显,同时人们要求电网企业提高安全可靠电能的诉求也越来越强烈。架空线路的安全运行不仅直接对用户用电造成影响,同时也会影响整个电网的稳定性,一旦电网发生故障,就可能造成严重经济损失,甚至人身安全事故。而根据相关数据统计,目前对架空线路安全运行造成威胁最大的就是雷击[1]。所以加强对架空线路的雷击保护、降低雷电事故发生率就成为非常重要和必要的一项工作。
  本文主要是对架空配电线路和架空输电线路雷击故障进行分析,根据莱芜地区实际,分别提出针对性的防雷措施。首先研究了雷电发生的过程,阐述了架空线路雷击跳闸原理,分析了感应雷过电压和直击雷过电压两种过电压形式,并根据电压等级不同分别阐述了架空配电线路和架空输电线路目前常用防雷措施,阐述了以上措施的应用原理、优缺点及适合情况。其次对架空配电线路防雷措施应用进行了分析,通过仿真分析得出不同防雷措施的效果,列出了目前莱芜地区架空配电线路常用防雷措施及不足,提出了防雷改造方案并对方案效果进行了论证,明确了下一步配电线路防雷工作的重点。最后根据对近年来莱芜地区架空输电线路雷击跳闸情况统计,分析了目前架空输电线路雷击跳闸原因及故障发生规律,并结合典型案例,指出了目前输电线路防雷存在的不足,并根据发现的问题制订了相应的解决方案,对改造方案具体措施情况进行论证。通过对莱芜地区架空配电线路和架空输电线路雷击故障分析研究,提出了针对性的防雷措施,为进一步降低雷击跳闸率提供了可靠的参考和方案,也为其他与莱芜地形情况类似的地区制定防雷措施提供了参考经验。
[硕士论文] 袁振宗
电气工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:对于特高压直流输电线路来说,绝缘配置对于其运行水平及输电容量有极大的影响。由于电压等级非常高、输送容量特别大、输电距离特别长等特点,一旦特高压直流输电线路的绝缘发生故障,将会带来严重的经济损失以及强烈的系统不稳定性。此外,由于高压直流输电会产生“静电吸附效应”,因此绝缘子表面积污比较严重,同时直流绝缘子表面污闪特性与交流的有很大区别,以上因素导致高压直流线路的污闪现象比较严重,污闪放电事故与交流同电压等级的输电线路相比较为明显。因此,合理选择和配置特高压直流输电线路的绝缘情况,对于建设坚强智能电网、提高系统运行水平具有至关重要的作用。
  本文结合我国实际运行及目前在建的数条±800kV特高压直流输电线路所经地区的气候及污湿特点,通过参考和借鉴其在绝缘方面的设计和配置情况,主要从以下几个方面考虑,对±800kV特高压直流输电线路的塔头空气间隙和绝缘配置情况给出设计意见:
  (1)通过分析直流输电线路的放电特性、操作冲击放电特性以及雷电冲击电压这几个方面对塔头空气间隙的影响,考虑风偏、海拔等因素的作用,结合相应试验,来设计确定塔头空气间隙的绝缘配置。通过各种试验研究,结合已投运高压、超高压线路的长期运行经验情况,可知工作电压与雷电冲击电压对高压直流输电线路在塔头的空气间隙的绝缘配置方面不是关键性因素,而操作冲击电压与线路运行电压等级直接相关,是决定塔头绝缘配置设计的关键性因素。带电作业由于其作业方式的灵活多样性,一般情况下也不会成为线路绝缘间隙尺寸的控制因素。线路所处不同海拔环境下,需根据标准气象条件下进行海拔校正。而采用不同绝缘子串型时,塔头空气击穿通道不同,且风偏作用下与塔头的距离不同,同样是塔头窄气绝缘设计所兼顾的重要因素之一。综上所述,如何选取合适的操作冲击电压以及风偏影响下塔头空气间隙的大小成为了设计塔头的重要设计根据,上述设计对于±800kV特高压输电线路的安全运行与维护具有重要意义,同时对于合理控制造价也十分具有参考价值。
  (2)通过分析复合、瓷、玻璃绝缘子各自不同的性能与特点,对特高压直流输电线路绝缘子形式选择提出建议。在一般区域,耐张串一般选择瓷绝缘子或玻璃绝缘子,悬垂串可根据地区污秽程度,合理选择复合绝缘子或玻璃绝缘子;对于重冰区,因复合绝缘子的绝缘性能下降比较严重,一般选择瓷绝缘子或玻璃绝缘子;对于高海拔地区,悬垂串一般也采用复合绝缘子,耐张串采用瓷绝缘子或玻璃绝缘子。
  (3)以山西晋北-江苏南京工程为例,对绝缘子强度选择情况进行说明。同时以爬电比距法、耐污受法、按±500kV绝缘水平外推法对±800kV特高压直流输电线路的绝缘子串长(片数)选择进行说明。充分考虑特高压直流输电线路长期暴露在野外自然环境中,表面盐密、灰密比值情况及绝缘子上下表面污秽分布不均已情况,并均加以修正。并且,因特高压直流输电线路路径较长,途径地形环境复杂,沿线海拔存在较大差异,在确定绝缘子串长时充分考虑海拔高度对串长的影响,并加以修正完善。
  (4)在华北、华东(主要以山东地理境内为主)电网污区划分的基础上,对山西晋北-江苏南京工程沿线自然地理与气候特征,各区段污湿特性、邻近交直流线路等值盐密测量结果和运行经验进行了全面调查分析,推荐了山西晋北-江苏南京直流线路沿线的污秽水平分布。提出直流轻、中和重污区所占线路总长的比例分别为0%,32.9%和67.1%。并针对以上情况,对山西晋北-江苏南京工程的绝缘配置情况进行说明,对±800kV特高压直流输电线路的工程实践,提出了一种比较有效实用的计算和与选型建议。
[硕士论文] 王成
农业电气化与自动化 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:接地系统在变电系统中发挥很大的作用,能够有效的稳定整个系统电压,保证变电站持续可靠运行。目前电网容量不断增大,变电站站址处的土壤结构也比较复杂,使用国标中给出的传统经验公式计算得到的接地参数值误差比较大,已经很难符合目前许多变电站设计的要求,并且简单的等间距布置的水平接地网存在一定的电位梯度,使得整个接地网顶点处的接触电压明显偏高。因此本文从数值计算方法和优化设计方式这两方面对接地网进行深入的探讨。
  本文首先通过对恒定电流场的分析,在水平多层分层土壤中建立起点电流源的格林函数表达式,并且通过分层媒质的边界条件,求解得到待定系数。同时利用复镜像法,重点得到在水平双层分层土壤中四种形式的格林函数。
  接地网模型考虑了导体本身的内阻抗与外自感以及两导体之间的互感,利用节点电压法,直接计算得到接地网各点处的电位值,并且利用搭建的不等电位模型,分析了影响水平接地网上电位差的因素。得到在使用同等钢材量时,敷设接地导体的数目越多,即导体的等效半径越小,矩形接地网上的最大电位差值越小的结论。
  在均匀土壤中,本文采用添加垂直接地极的方式,降低接地网接地阻抗与接触电压的值,分析得到影响这些接地参数值的相关因素。并且根据国标中给出的均匀土壤不等间距布置水平接地导体的方式,得到更加简单的导体布置拟合计算公式,同时将网孔最大接触电压之间的差值达到最小设为目标,当矩形水平接地网按照此方式布置导体时,得到横纵方向上所使用的导体数目的比值。
  在水平分层的双层土壤中,引入复镜像法,建立仿真模型,采用加入垂直接地极以及不等间距敷设水平导体的方式对矩形接地网进行整体优化。分析出添加垂直接地极后,影响复合接地网接地阻抗值的一些因素。将整个接地网上最大接触电压达到最小设成优化目标,基于改进的自适应遗传算法,得到最佳压缩比,利用该压缩比按照指数规律形式敷设水平导体。最后,对水平双层土壤中110kV变电站接地网进行仿真,获得接地阻抗具体值和地表电位、接触电压三维分布图。通过上面两种方式对矩形接地网实行优化,发现将水平导体使用不等间距敷设时不能降低接地阻抗,但可以有效的改善接地网上的接触电压,而在水平接地网上添加垂直接地极对接触电压与接地阻抗都起到很好的降低作用。
[硕士论文] 张存柱
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:在人类社会快速向前发展的同时,电网的建设经过长时间的发展,已经取得了举世瞩目的成就。到了二十一世纪,中国的电网技术已经位于世界前列了。当前我国已经将大力发展更加智能的现代化电网作为主要的事业。随着高电压等级电网的建设,电力系统暂态过电压的类型也变得更多,对其过电压的研究就显得更加重要。在电力网中,操作过电压中的空载线路分闸过电压对电气设备的绝缘和保护都有很大的影响,多次造成绝缘子的闪络和击穿,其主要是由于其幅值高、波形陡和持续时间短的特点造成的。而造成分闸操作过电压的最根本的原因是断路器的重燃。所以,对其空载线路分闸过电压在电弧重燃的情况下进行相关的研究和分析是很有实际意义的。
  本文就是基于750kV的空载线路,利用图形预处理程序ATPdraw,通过组建四种不同的仿真模型,为750kV空载线路分闸过电压仿真模型和在同一种情况下的750kV空载线路并联电抗器分闸过电压仿真模型;然后是在电弧重燃下建立的仿真模型,分别为750kV空载线路电弧重燃下分闸过电压仿真模型和在同一种情况下的750kV空载线路电弧重燃下并联电抗器分闸过电压的仿真模型。
  具体研究方法是先对在电弧不重燃时的仿真模型进行仿真研究,得到在电弧不发生重燃时分闸过电压的情况,然后设定不同的电抗器数值,研究并联不同数值的电抗器对此种情况下分闸过电压的抑制效果;然后对电弧重燃时的仿真模型进行仿真研究,在其他条件不变的情况下,设置不同的电弧重燃次数,仿真研究不同弧重燃次数下的空载分闸过电压,得到在所取范围内影响最恶劣时的电弧重燃次数;然后设定电弧重燃次数为最恶劣的情形,在此种情况下再并联不同的电抗器数值,仿真研究不同电抗器数值对此种情况下空载分闸过电压的影响。最后对所得到的数据进行比较,分析讨论电弧重燃对空载线路分闸过电压的具体影响以及并联电抗器对电弧重燃的具体抑制效果。
[硕士论文] 高幸
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:带电作业方式是输电线路检修工作的一个重要手段,110千伏双回路输电线路由于其结构和尺寸的特点,带电作业工作的开展受到一定的制约。比如等电位作业过程中,人身对带电体的距离不满足安全要求,人身对带电体和接地体之间的组合间隙不满足要求等。
  本文针对这些问题,根据带电作业的原理以及带电作业的安全技术要求,结合生产工作的实际情况,对等电位和地电位方式带电作业的方法进行了研究,提出了以下两种情况下的带电作业新方法:⑴110千伏双回路输电线路带电组立铁塔作业。在对用户不停电的情况下,组立一基双回路悬垂铁塔,提高线路对地交叉跨越距离。⑵110千伏双回路输电线路转角塔等电位作业。在线路不停电的情况下,带电作业人员进入110千伏双回路输电线路转角塔内角侧线路的中相和上相导线上进行等电位带电作业,用以解决等电位作业方法在这种情况下因为组合间隙不满足安全要求而无法进行的问题。⑶通过对作业工具、作业方法、流程进行设计,并对两种方法的导线机械强度、组合间隙、对邻相导线距离等参数进行计算,证明方法可行,实现了在110kV同塔双回线路不停电情况下的检修工作,提高输电线路的运行经济性。
[硕士论文] 张宁
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:小电流接地系统发生单相接地故障的概率非常高,严重威胁系统供电可靠性。及时准确地判断发生接地故障的运行线路,对于提高系统供电可靠性,降低线路接地故障造成的经济损失,具有非常重要的工程意义。目前,由于选线装置功能不完善、现场运维管理状况差以及故障特征复杂多样等原因,导致现有选线理论和选线装置在实际工程应用中存在误判、漏判问题,选线装置故障识别率不高。为满足工程应用对小电流接地选线装置的应用需求,本文针对小电流接地选线方法和装置研制开展了相关的研究工作。
  首先,本文分析了配网线路单相接地故障在中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种连接方式下的故障基本特征;研究了现有的小电流接地故障检测方法的基本原理,总结了现有配网线路小电流接地故障检测方法存在误判、漏判的原因,并针对选线误判提出了相应的解决方法。
  其次,通过调研山东省内17地市供电公司在运行小电流接地选线装置的工作状况,分析了在运行小电流接地选线装置存在的问题;同时针对工程应用需求,提出了小电流接地选线装置升级治理的基本措施配合工程改造需求,确定了接地选线装置升级治理的四项具体措施。
  最后,针对小电流接地系统的单相接地故障暂态信号特定频率信号特征,研制了基于故障暂态信号SFB特征的小电流接地选线装置,从选线功能、告警功能和硬件设计三方面介绍了所研制选线装置的基本情况;根据接地选线装置的现场应用需求,提出了小电流接地选装装置监测系统的设计方案;最后,针对小电流接地选线装置现场选型缺乏客观准确的评价方法,提出了一种基于层次分析法的接地选线装置性能评估体系和决策方法,并通过具体的案例分析为小电流接地选线装置的现场应用选型提供了参考依据。
[硕士论文] 左倩
电气工程 三峡大学 2017(学位年度)
摘要:油纸绝缘变压器中微量水分的存在,对绝缘介质的电气性能和机械强度都有很大危害,会加速固体绝缘的老化,因此,准确评估变压器固体绝缘中的水分含量具有重要的研究价值。基于介电响应原理的回复电压法,是一种现场检测变压器油纸绝缘状态的无损诊断方法,其中极化谱的主时间常数与绝缘介质中的水分含量存在密切关系,能够有效评估变压器绝缘纸的受潮状态。然而,回复电压极化谱受水分、老化和温度等诸多因素的影响,往往得到的极化谱并非具有单一峰值,如极化谱为平顶波形时,此时该方法难以确定主时间常数,进而影响水分含量的评估,因此在测量的回复电压数据的基础上,进一步研究主时间常数值的确定方法具有重要意义。
  本文首先研究了回复电压极化谱的影响因素,分析了回复电压Urmax与试验时的响应函数、极化电压、充放电时间、被试绝缘的直流电导率σ、相对介电常数εr之间的关系,并通过试验研究了油纸绝缘在不同充电电压下的回复电压极化谱曲线和不同充放电时间比下的回复电压极化谱,验证充电电压和充放电时间比的参数设置以及油纸绝缘自身状态均会导致测试的回复电压极化谱顶部平坦,主时间常数模糊不易确定。为了解决这一问题,论文提出利用等值电路模型计算回复电压的方法,获取连续极化谱来确定主时间常数的思路。
  本文利用试验测量获得的回复电压峰值和回复电压初始斜率建立辨识等值电路参数的非线性方程组,并提出基于混合蛙跳算法求解非线性方程组的未知等值电路参数的方法,通过两台变压器的辨识结果表明,与粒子群算法相比,由混合蛙跳算法辨识的电路参数计算获得的回复电压值与测量值具有更高的重合度,并且能够准确的反映变压器油纸绝缘状态。然后在获得等值电路参数的基础上,计算不同充放电循环下回复电压值,利用分段3次Hermit插值对回复电压极化谱进行插值计算,获得连续极化谱来得到准确的主时间常数;在深入研究回复电压测量过程中等值电路所满足的基尔霍夫方程,通过对回复电压进行一次线性非齐次方程求解的方法,建立了回复电压与充放电时间的函数关系,通过该函数关系可以得到不同充放电时间下的回复电压曲线,进而也可仿真出连续的回复电压极化谱,并确定主时间常数的位置。最后通过对两台已投入实际运行的变压器进行回复电压极化谱的测量,并结合混合蛙跳算法、连续极化谱计算的两种方法,验证了主时间常数确定方法的可行性和可信度。
[硕士论文] 张怡
电气工程 三峡大学 2017(学位年度)
摘要:变电站作为整个电网架构的基础支点,只有保证其稳定运行方能保证整个电网的安全运行。变电站普遍使用油浸式电力变压器、互感器、电力电缆、电容器等设备,这些高压电力设备中仍广泛地大量使用绝缘油作为绝缘材料。
  绝缘油作为充油设备的主要绝缘部分,在设备中起着绝缘、冷却及灭弧的重要作用。充油设备出现渗漏油现象,不但影响其正常运行,且降低了使用寿命,并可能对电网的安全稳定运行造成不可挽回的恶性影响。因此,我们应该做好预防措施,将渗漏的危害降到最低。通过科学分析列举的渗漏油现象和处理方法,查找出渗漏油原因,尽早发现渗漏油。论文对宜昌电网所属变电站充油主设备渗漏油缺陷进行了统计,进而分析了充油设备渗漏油缺陷的基础研究现状,提出了当前变电站充油设备渗漏油预防处理过程中存在的问题。
  变压器内部发生各种类型的故障常常伴随着物理和化学的反应过程,变压器绝缘油内溶解的气体正是这些过程的产物,因此,可通过检测和分析变压器绝缘油内气体的成分和含量判断变压器的运行状态,诊断变压器的故障类型,常规油色谱分析即为其中的一种成熟的方案。论文对宜昌电网所属变电站充油主设备运行异常进行了分析。通过各个角度,采用常规油色谱方法,对一起220kV主变油色谱总烃超标情况进行分析。对故障原因进行排查,成功找出引起主变总烃超标的原因。
[硕士论文] 梁豪波
电气工程 广东工业大学 2017(学位年度)
摘要:茂名市电白区位于广东西南沿海,因一年四季都有雷电,因而得名。电白电网、电力设备等每年都有因雷电等原因不同程度的供电设施故障或损毁,造成电网事故,引发大面积停电或电力供应中断事件。
  电白地势自东北向西南倾斜,北、东北部高,南、西南部低,南部南海环绕,港湾迂回,有山地、丘陵、平原地貌,地形较为复杂,杆塔、线路部分架设在海拔高度在700米以上的的山岭,又有部分架设在沿海海岸,10kV配网线路的绝缘水平和耐雷水平较低,导致线路易受雷击,尤其是地处偏远、线路过长以及地形复杂等地区因为架设的供电线路过长,雷击事故发生率很高,容易造成大面积停电事件、雷电事故以及威胁人们的生命安全。而因地形复杂也使得线路巡视、故障排查、隐患消缺等存在较大的难度。因此,探究10kV配网线路的防雷措施对如何解决电白配电线路防雷的技术问题,降低设备损失程度,缩小事故停电范围、缩短故障排除时间,减少经济损失的等具有较重大的实际意义。
  本课题以广东电网公司茂名电白供电局部分10kV配网线路防雷经验为研究主体,根据对林头供电所10kV林头南线等线路进行现场调研,收集10kV线路相关资料、结合这些线路历史运行数据进行分类汇总;对已发生雷害的配网设备进行测试,提取测试数据;再综合分析配网线路、配网设备在地形、走向、植被、运行年限等因素,分析研究电白区10kV配网线路频繁发生雷害事故的原因。
  经过研究发现,电白区10kV配网线路雷害事故主要是由感应雷电过电压导致,电白区10kV配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平,而架空绝缘导线雷击断线的问题也越来越严峻,现有的10kV配网线路防雷保护措施不完善,以上问题让电白区10kV配网线路的防雷形势不容乐观。本课题结合电白区10kV配网线路实际情况提出了通过提高线路绝缘水平以减小线路闪络发生概率,防止架空绝缘导线遭雷击断线的措施,采用内间隙避雷器对10kV配电线路进行保护,结合电白区土壤电阻率情况采用有效的接地降阻方法。为该供电局做好10kV配网线路防雷措施提供经验参考和思路借鉴。
[硕士论文] 白鉴知
高电压与绝缘技术 广西大学 2017(学位年度)
摘要:输电线路雷击跳闸率高,雷击跳闸事故频发,雷电防护现状极其严峻。喷射气流灭弧防雷间隙利用灭弧能量包爆炸产生的高速气流对电弧快速截断,能够在继电保护反应时间内将电弧充分熄灭,并且无电弧重燃事故发生,有效解决防雷难题,已得到广泛应用。基于这种利用强气流截断处于暂态发展初期阶段电弧的思想,本文提出了为配网线路防雷的新思路—利用多断口强气流截断电弧。
  雷击产生的电弧在库仑力作用下进入多断口强气流截断电弧装置,灭弧通道单元内部的半封闭空间内静态介质受电弧激励变为强气流,强气流迅速与仍处于暂态发展初期的电弧作用,快速将其熄灭。电弧受灭弧通道单元的排列方式作用充分弯折形成断点,使得位于半封闭空间外部的等离子体迅速与周围空气介质复合。本文从电弧、气流以及气流对电弧的截断三个方面考虑,在流体力学范畴内根据三大守恒定律提出基于麦克斯韦方程组的电弧动态模型、欧拉法的气流动态模型以及气流与电弧作用的动态模型,充分论证了多断口强气流截断电弧理论的可行性。
  本文采用FLUENT软件对灭弧通道单元中气流与电弧的作用情况进行仿真,通过对温度场与速度场的分析说明高速气流能够迅速产生并与电弧强烈作用,在极短时间内能将电弧可靠熄灭,当电弧熄灭后灭弧通道单元内依然有气流存在,有效防止电弧重燃。本文通过冲击电压实验证明了多断口强气流截断电弧装置熄灭电弧的有效性,也表现出它能提高输电线路耐雷水平;通过冲击电流实验证明了多断口强气流截断电弧装置熄灭大电弧的可靠性,表明该装置能够完全符合配网防雷要求。本文从理论分析、模型建立、软件仿真和实验研究四个方面对多断口强气流截断电弧方法的机理展开讨论,充分说明该方法的科学性和有效性。
[硕士论文] 闫东
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:电力无功补偿系统中,需要根据电网无功功率需求来频繁投切并联电抗器。常规断路器投切并联电抗器时经常发生严重的过电压问题,威胁电网的安全运行。本论文在深入研究并联电抗器投切过电压产生机理的基础上,对比分析了目前常用的几种并联电抗器投切过电压治理技术,提出了利用选相投切技术来解决并联电抗器投切过电压的解决方案。
  对于并联电抗器投切过电压产生的原因已有诸多研究,目前普遍认为是投切时由于截流产生过电压。本论文在查阅已有研究资料的基础上,进行了现场试验,对并联电抗器投切过电压产生的机理进行了深入分析。在此基础上,提出了选相投切并联电抗器时的控制策略。
  断路器选相投切技术主要应用在并联电抗器投切、电容器组投切、变压器投切、长线路投切等工况。其主要目的是控制负载在最佳相位角投切,以主动消除或减轻投切过程中的涌流和过电压等有害的电磁暂态过程。选相投切技术对断路器操动机构机械特性和断路器灭弧室有严格要求,选相投切时动作时间偏差过大会导致断路器无法在预设的相位角度投切负载,降低选相投切功效。本论文研究分析了影响断路器动作时间离散性的主要因素,对断路器弹簧操动机构进行了优化设计。试验证明优化后的弹簧操动机构分、合闸离散性可控制在±1ms范围内,满足相控断路器要求。
  本论文在理论研究的基础上,设计生产了并联电抗器投切过电压治理装置,并在某220kV变电站实际应用,现场试验证明装置成功解决了35kV并联电抗器投切过电压问题。
[硕士论文] 王志超
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:雷电是一种自然灾害,输电线路架设于野外且多位于崇山峻岭之上,极容易遭受雷击。输电线路在遭受雷击后将会受到巨大的过电压和雷击过电流冲击,轻则造成线路跳闸,绝缘子串闪络,重则会引起导线、架空避雷线断线,引发停运故障甚至造成大面积停电事故。
  杭州地处浙江北部,由110kV输电线路构成的杭州地区电力骨干网架因雷击而造成的跳闸故障频发,给电网的安全运行和电能的可靠供应带来了较大的影响。
  本文对杭州电网110kV架空输电线路遭受雷击跳闸的原因进行了分析,找到了雷击跳闸线路的特点及存在的问题。通过研究雷击放电的原理,对各项防雷技改方案的实际效果进行了剖析,并以110kV岗方1R57线为对象,根据运行数据及雷害现实情况,对雷击事故原因作了深刻分析,综合考虑运行环境、线路结构以及预防双回路同跳问题,通过采用不同位置降低接地电阻及安装避雷器的差异化综合防雷措施,取得了行之有效的实践效果。最后从线路运行管理单位的角度,提出了杭州地区110kV输电线路的综合防雷改造措施。
  希望通过本论文的浅见,可以为从事输电线路设计、运行管理的单位提供借鉴和参考。
[硕士论文] 张斌
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:随着社会经济的发展和城市规模的扩大,电力需求日益增加。但在我国,能源供应能力受到“两个不平衡”的制约因素。一是能源资源分布不均衡,能源资源在中东部较为稀少,与之相对的是西部地区非常丰富;另一个是区域经济发展不平衡,经济相对发达的中东部有更大的能源需求,而西部地区经济规模较小,对能源的需求相对不高。因为这种不平衡继续推动对中国的电网电压水平的提升,超高压、特高压输变电工程不断涌现。随着电网的发展,公众对环境和健康问题的关注程度越来越高,输变电工程的电磁环境越来越受到人们的重视。因此,需要对高压线路和变电站周围的电磁环境进行研究。
  输变电工程的电磁环境影响参数主要包括四个方面:工频电场,工频磁场,无线电干扰和可听噪声。本文主要通过仿真研究输变电工程的工频电场和磁场。
  (1)输变电工程周围电磁场的仿真计算。本文首先采用等效电荷法分别计算出不同电压等级的输电线下方的电场强度,并对特高压输电线路和某典型500kV变电站的电磁环境进行了仿真;其次对合肥地区的输电线路和变电站进行了测量,并从中得到电磁环境分布的一些规律。
  (2)500kV交流架空线路下方的工频电场分布研究。本文比较了500kV两种典型线路杆塔下方的电场,研究表明常规型杆塔下方的场强较大。在此基础上,进一步研究了线路走廊附近的建筑物对电场的畸变影响,房屋场强的最大值出现在临近导线的墙体边缘,通常是房屋顶部以及阳台护栏的棱角处。此外,通过对特殊房屋(如带女儿墙的房屋、尖顶屋、联排别墅等)进行研究,结论可以为今后对高压线路附近进行建筑规划建设时提供参考依据。
  (3)气象条件对工频电场分布影响的仿真研究。根据合肥地区的主要气象数据如温度、气压、湿度等因素对工频电场的影响进行仿真分析,可以发现气象条件对工频电场分布的有一定的影响,但可以忽略不计。
  (4)人行道地下电缆电磁场分布仿真研究。通过研究发现对地下电缆的磁场分布能够产生影响的主要因素有:地表不同高度、电缆的负荷大小、电缆的空间位置(如埋设深度、相间距离、排列方式以及相序)、铺设方式等。通对对电缆沟内的110kV和220kV电缆进行仿真分析可以评估出人行道地下电缆工频电磁场水平是符合相应电磁场安全阈值的。
[硕士论文] 欧芳志
高电压与绝缘技术 广西大学 2017(学位年度)
摘要:雷害是电网第一杀手,大范围的停电事故严重危及国民经济所有领域和人民生活的所有方面,雷电防护是世界级难题。随着近年来电网规模的日益扩大、电压等级的不断升高,加上气候变化异常使雷电活动日益剧烈,在复杂的气候和地理条件下,线路遭受雷击的概率会更高。由雷击造成的断电、设备损害以及维修工作造成了重大的直接和间接经济损失,因此输电线路防雷保护是避免电网遭受事故和提高供电可靠性的关键。
  针对上述问题,本文通过理论建模、仿真与科学实验相结合的方法,研究雷电脉冲群建弧的一般规律,包括雷电脉冲的电流叠加、能量叠加以及在灭弧气流作用下的工频续流截断的一般规律,在高海拔地区、高温地区、高盐地区叠加性雷电脉冲群的残压特性等。研究雷击性重燃和工频性重燃的一般规律。研究灭弧气流的压强、温度、速度等能量特性与分布特性及影响灭弧气流的弹性恢复机制以及影响该机制的关键制约因素。研究叠加性雷脉冲在灭弧管道中的积累效应以及电弧在强气流作用下的动态特性及模型和效果。研究脉冲耦合工频能量作用下的疏导阻塞过程,包括间隙的重复热电离击穿恢复、离散型强气流耦合电弧、灭弧通道内的能量积累等过程的模型建立。研究雷电脉冲耦合工频能量作用下的疏导阻塞过程,研究叠加性类脉冲下,离散强气流灭弧与灭弧之间在空间、时间、强度上的不同配合。
[硕士论文] 刘海波
电气工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:我国第一条特高压交流输电线路在2009年投入运行,虽然在这几年在特高压交流输电方面积累了很多经验,然而对于特高压系统的认识仍然有很多的不足,尤其是因为特高压交流输电线路故障过电压问题比超高压系统更为严重,所以此论文将主要研究特高压交流系统单相接地故障过电压和快速暂态过电压的相关问题。
  论文主要工作及成果包括三个方面:一是计算得出特高压交流长线路单相接地故障过电压,利用某软件仿真系统,对单相接地故障过电压进行模拟计算,综合各种影响因素后,求出特高压线路单相接地故障过电压的最大值。
  二是在求取其最大值后,深入探讨相应过电压限制方法。研究发现,采用避雷器(metal oxideattester简称MOA)和高抗联合作用是一种有效的方法,论文详细研究了线路合理的分段方式,从而得出不同的限制水平和线路所能达到的最大长度和合理的分段方式,并为实际运行提供有效的参考。
  三是重点研究对入侵特高压变压器的快速暂态过电压(Very Fast Transient Over-voltage简称VFTO)波前陡度的限制措施,以对主变纵绝缘进行保护为出发点,制定套管与架空线长度、波前陡度之间的相关参数,提出了如何才能确保过电压的安全距离。
  最后一部分针对特高压气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear简称GIS)变电站与开关场部分存在的部分差异,对两者的区别进行探讨,并对两者的GIS的主绝缘、主变的主绝缘和纵绝缘以上三方面进行分析研究,最后提出一些实用性较强的建议。
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