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单相自适应重合闸新原理的研究

作　者: 李博通
导　师: 李永丽
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 单相自适应重合闸恢复电压瞬时性故障永久性故障电容耦合电压电磁耦合电压低频衰减周期分量
分类号: TM762
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 174次
引　用: 6次
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内容摘要

电力系统的运行经验表明,架空线路的故障大都是“瞬时性”的,因此,作为保证电力系统可靠供电和安全运行的重要措施之一,自动重合闸技术在电力系统架空线路中普遍应用。但是常规自动重合闸装置一般不具备识别瞬时性故障和永久性故障的能力,其重合带有一定的盲目性,当重合于永久性故障时,会对系统造成严重的危害。如果能够在重合之前预先判断故障性质(瞬时故障或永久故障),实现装置的自适应动作,则可避免重合于永久性故障,减少对系统的冲击,增强系统的稳定性。作为当前理想的重合方式,自适应自动重合闸受到国内外学者的广泛关注。本文首先介绍了已有的电压判据的原理、适用范围以及存在的缺陷等问题。在此基础上,提出了故障点电压判据,其原理为首先应用故障线路的双端电气量以及故障测距结果,求得故障点的电压,然后与整定值进行比较来识别瞬时性故障还是永久性故障。由于瞬时性故障时故障点电压会远大于永久性故障时故障点电压,因此,此方法具有准确判定故障性质的能力,且不受过渡电阻和线路长度的影响。超高压输电线路上普遍应用并联电抗器,由于并联电抗器对线路电容的补偿作用会影响自适应重合闸功能的实现,本文阐述了并联电抗器及中性点小电抗的参数选择原则和取值范围并分析了并联电抗器参数变化对恢复电压的影响。带并联电抗器线路中发生单相瞬时性故障时断开相的恢复电压中除工频分量外,还产生了一个低频衰减周期分量,其叠加效果为“拍”特性。本文基于复频域分析方法对恢复电压的暂态特性进行了理论推导,并进行了PSCAD仿真验证。通过与永久性故障时的恢复电压进行比较,提出了判定永久性故障和瞬时性故障的低频电压幅值判据。为从端电压中获取低频衰减周期分量,本文用相差为半工频周期整数倍的端电压瞬时值做差(和)来消去工频分量,再去求低频衰减周期分量的幅值。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 自适应重合闸国内外发展概况  8-10
  1.3 本文主要研究内容  10-12
第二章单相自适应重合闸电压判据的研究  12-26
  2.1 单相瞬时性故障断开相两端的电压特性  12-16
    2.1.1 恢复电压中的电容耦合电压分量  13-15
    2.1.2 恢复电压中的电磁耦合电压分量  15
    2.1.3 故障断开相两端电压的工频分量  15-16
  2.2 单相永久性故障断开相两端的电压特性  16-19
    2.2.1 金属性接地故障时断开相两端的电压  16
    2.2.2 经过渡电阻接地故障时断开相两端的电压  16-19
  2.3 瞬时性故障与永久性故障的电压判别方法及其适用性分析  19-22
    2.3.1 电压判据及其缺陷  19-21
    2.3.2 补偿电压判据及其缺陷  21-22
    2.3.3 组合补偿电压判据及其缺陷  22
  2.4 电压判据的仿真验证  22-24
  2.5 本章小结  24-26
第三章基于双端电气量及故障测距的故障点电压判据  26-35
  3.1 引言  26
  3.2 故障点电压的获取  26-29
    3.2.1 永久性故障时故障点的电压  26-28
    3.2.2 瞬时性故障时故障点的电压  28-29
  3.3 自适应电压判据  29-33
    3.3.1 永久性故障与瞬时性故障时故障点电压的比较  29-30
    3.3.2 基于双端电气量的故障点电压判据  30
    3.3.3 整定值的自适应计算  30-33
  3.4 判据实现步骤及仿真验证  33-34
  3.5 双端信息不同步及测距精度对判据结果的影响  34
  3.6 本章小结  34-35
第四章线路中并联电抗器的参数选择及对恢复电压工频稳态量的影响  35-42
  4.1 概述  35
  4.2 并联电抗器电抗值选择原则  35-37
  4.3 并联电抗器中性点小电抗的研究  37-39
  4.4 并联电抗器补偿度和中性点小电抗对电容耦合电压的影响  39-41
  4.5 实际线路的并联电抗器补偿度及对相间电容的补偿度  41
  4.6 本章小结  41-42
第五章带并联电抗器线路低频电压幅值判据  42-59
  5.1 引言  42
  5.2 带并联电抗器线路单相瞬时性故障恢复电压的分析  42-52
    5.2.1 故障断开相的电容耦合电压  42-47
    5.2.2 由并联电抗器储能引起的衰减周期分量  47-51
    5.2.3 故障断开相恢复电压的暂态分量表达式  51-52
  5.3 带并联电抗器线路单相瞬时性故障与永久性故障的比较  52-53
  5.4 带并联电抗器线路端电压低频衰减周期分量幅值判据  53-57
    5.4.1 瞬时性故障断开相端电压的低频衰减周期分量幅值的提取方法  53-56
    5.4.2 故障断开相端电压的低频衰减周期分量幅值判据  56-57
  5.5 本章小结  57-59
第六章总结  59-61
附录超高压输电线路仿真模型  61-63
参考文献  63-65
发表论文和参加科研情况说明  65-66
致谢  66

单相自适应重合闸新原理的研究

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