基于ATP_EMTP的特高压交流输电线路潜供电流仿真分析
基于ATP_EMTP的交流特高压试验示范工程建模及仿真
基于ATP2E MTP的交流特高压试验示范工程建模及仿真田 庆(国网运行有限公司,北京 100005) [摘 要] 基于晋东南—南阳—荆门交流特高压试验示范工程提供的参数,采用电磁暂态程序ATP2E MTP建立了1000k V交流输电系统的模拟仿真系统。
利用该模型不仅可以对保护方案进行有效的验证或者作相应的改进,而且可以帮助运行检修人员更轻松地了解特高压一些运行特性,比如电容电流、励磁涌流、潜供电流、合闸过电压等等。
[关键词] 交流特高压试验;ATP2E MTP;励磁涌流;潜供电流 [中图分类号]T M77 [文献标识码]A [文章编号]100623986(2007)0520019203M odeli n g and S i m ul a ti on of UHV P ilot Project Ba sed on ATP2E M TPTI A N Q ing(S tate Grid O peration Co m pany L i m ited,B eijing100005,China)[Abstract]Based on the para meters of the UHV p il ot p r oject fr om Southeast Shanxi via Nanyang in Henan p r ovince t o J in men in Hubei p r ovince,a si m ulati on model of1000kV AC power trans m issi on syste m is devel2 oped by using the electr omagnetic transient p r ogra m ATP2E MTP.W ith the data generated by this si m ulati on model,the p r otecti on sche me used f or the UHV p il ot p r oject can be validated and i m p r oved accordingly.It can als o hel p the operat ors and maintenance staffs t o understand s ome UHV operati on characteristics easier,like capacitive current,inrush excitati on current,secondary arc current and s witching overvoltage.[Key words]AC UHV testing;ATP2E MTP;inrush excitati on current;secondary arc current 研究并建立1000k V交流输电系统的模拟仿真系统,不仅可以对特高压输电系统继电保护方案进行有效的验证或者作相应的改进,而且可以详细模拟特高压交流输电(UHV)中产生的零点偏移、谐振过电压、潜供电流熄灭和短时间交流过电压升高等现象。
利用ATP—EMTP和MATLAB进行继电保护的仿真研究
值计算 和 图形 显示 的科 学 和工 程计 算软 件环 境 。同
时， 它还包含 有一 系列称 为工 具箱 （ ｏｌｏ ） Ｔ ｏ ｘ 的涉 及 Ｂ
示 。图 中 Ｃ 为等效 电容 ， 、 分 别 是 补偿 电抗 器 尺
和 中间变压 器 的 电感 和 电阻 ， 、 是 中 间变 压器 Ｊ Ｒ
社 ，０３ ２０．
［］ ３ 施静辉 ， 索南加乐 ， 许庆强等． 电容式 电压互感器暂态特
性对 距 离 保护 影 响 的研 究 ［ ］ 西 安 交通 大 学学 报． Ｊ．
２０ ，７ ４ ：１ ４１ ． ０ ３ ３ （ ）４ ５ ９
（ 责任编辑 ： 郑小军）
圈 ４ 线路末端 Ａ相短路 时 Ｃ Ｔ一、 Ｖ 二次 电压波形
西安电力高等专科学校学报
时误 动 。
在线路保 护范 围末端 发 生 故 障时 ， Ｖ Ｃ Ｔ一 次侧
电压和二次 侧 电压 中 均 含 有 一个 衰 减 的 非 周期 分
４ 结论
本 文 中提 出的仿 真 方案 ， 别适 合 于继 电保 护 特
量 ， 两者 的衰 减时 间不 同 ， 并且 一次侧 电压 非周期分
许 多领域 的应 用软 件模式 ， ： 如 信号 处 理 、 图像处 理 、 控 制系统 分析 、 经 网 络 等 ， 而 称 为 全世 界 工 程 神 因 师 、 学家 及各行 各业 的专业 人员 的工 具 。 科
的励 磁支 路 电感 和 电阻 ， 载 为 电感 和 电 阻 尺 ， 负 ｃ、 、、ｒ ｒ ｒ Ｒ 为阻尼 器参 数 。 ，
电压 的波形如 图 ３所 示 。从 图中可 以看 出 ， 口接地 出
ｌ ｉ ｎｕ ｇ ） 能 够 模 拟仿 真 控 制 系 统 的暂 态 过 ａ ｏ ｌ ｇａｅ ， ｔｎ ａ 程 和非 线性特性 的 元器 件 ， 方便 的建 立 电力 系统 能 的模 型和参 数 ， 过 计 算 得 到 数 据 文 件— —Ｐ ４文 通 Ｌ
基于ATP-EMTP的变电站故障仿真
基于ATP-EMTP的变电站故障仿真发布时间：2021-06-22T09:41:38.663Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：王二辉[导读] 摘要：电力系统中，经常会出现一些故障，比如说：单相、多相短路或断线。
身份证号码：4111221989****XXXX 摘要：电力系统中，经常会出现一些故障，比如说：单相、多相短路或断线。
在系统中，变电站承担着传输电压、电流以及对其进行变换和分配的作用，一旦变电站中发生相关的故障事故，就将对其余部分产生巨大的影响，所以变电站在系统中具有非常重要的作用。
关键词：110KV变电站；ATP-EMTP仿真；雷电过电压；单相短路接地；线路空载过电压当发生故障时，线路上的电压和电流都是在一个极其短暂的时间内发生剧烈的变化，如果用传统的方法进行相关的计算、分析，那将是非常繁琐和困难的，基于上述的问题，目前，对电力系统进行仿真就显得异常重要。
电力系统仿真软件就是在此基础上开发出来的，可以对系统的暂态进行实时的分析，得到对应的电压和电流的变化情况。
在众多的仿真软件中，选择性电磁暂态程序（ATP-EMTP）就是这样的一种软件，它具有模拟复杂电力系统的功能，并且提供强大的元件模型库。
电磁暂态与电力电子仿真研究开发的大型软件包，可模拟多相电力系统的电磁、机电和控制系统的暂态特性。
主要用于电力系统电磁暂态分析、超/特高压输电系统过电压和绝缘配合、各种电力电子装置－包括高压直流输电系统应用研究。
本文将利用ATP-EMTP对变电站相关的故障进行研究，文中首先建立110kV变电站标准仿真模型，讨论并设置了标准电路模型的计算参数，然后基于ATP-EMTP仿真软件对变电站的雷电过电压、负荷侧单相短路接地、线路空载过电压进行相关的研究，通过仿真图形得到相关结论。
1 引言1.1 论文研究背景目前，由于社会对能源需求越来越迫切，从而导致了我们周围的电力系统也在不断的发展和完善，从规模上讲也在不断庞大起来，电力系统的运行也变得越发复杂。
基于ATP-EMTP仿真的变压器内部故障分析
基于ＡＴＰ－ＥＭＴＰ仿真的变压器内部故障分析收稿日期：２０２０－１１－２８作者简介：陈正宇（１９７８－），高级工程师，研究方向为高电压技术。
陈正宇，崔 婷，安昌萍（国网重庆市电力公司电力科学研究院，重庆４０１１２３）摘 要：针对近期发生的一起１１０ｋＶ三绕组主变差动保护动作的故障案例，根据现场检查情况，主变常规试验结果，故障短路电流、电压录波图形，故障主变解体检查，初步分析了雷电流沿线路入侵变电站后，短路电流的热、力效应引起主变中、低压侧线圈绝缘击穿的过程，还原了电流、电压故障录波过程。
建立主变仿真模型，并通过变压器内部过电压仿真结果验证了故障发展过程及故障原因分析的正确性。
针对主变故障发生的具体原因，提出了在主变中压侧线圈调压方式、线路及变电站防雷方面的解决措施。
关键词：短路电流；线圈变形；雷击中图分类号：ＴＭ４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ ８０３２（２０２１）０１ ０９ ０５ 电力变压器是电力系统最重要的变电设备，电能在发电厂需经升压变压器实现电压从低压－高压的转换，再接入高压输电线路传输至变电站，经降压变压器实现电压从高压－低压的变换，后经高压线路或电缆接入配电网和用户。
当前１１０ｋＶ降压变压器容量多为３１．５～６３ＭＶＡ，一座１１０ｋＶ降压变电站通常配置２台１１０ｋＶ降压变压器，中、低压侧分别带两段母线分列运行。
变压器若发生故障，将对供电可靠性和系统安全稳定运行带来严重的威胁，同时大容量的变压器也是十分昂贵的设备，因此应根据变压器容量等级和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。
差动保护是电力变压器的主保护，多为纵联差动保护，用于反映电力变压器引出线、套管及内部短路故障的继电保护手段，具有安全可靠性高、灵敏度高、动作迅速的特点。
差动保护动作后，需瞬时动作于断开变压器各侧断路器，相当于将变压器隔离并退出运行，待检查、维修并验证后方可再投入运行。
鉴于差动保护动作具有灵敏性、瞬时性、高可靠等优点，差动保护必须配置稳定、可靠的继电保护故障录波及分析软件，其中故障录波数据也为电力变压器的故障分析提供了技术支持。
基于ATP的220kV同塔双回交流输电路的感应电仿真分析
基于ATP的220kV同塔双回交流输电路的感应电仿真分析王首伟;王璐燕【摘要】以某220kV同塔双回交流输电线路为例,研究分析了多种工况下停运线路的感应电压.并利用ATP-EMTP建立仿真模型,得出各种工况下的感应电值；通过对仿真结果的分析可以看出大多数220kV的感应电压值已经超过了人体能承受的电压的安全值,对人身安全构成威胁,故在电力施工作业时须严格遵守安全作业规程.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2012(050)005【总页数】4页(P82-84,88)【关键词】220kV同塔双回交流输电线路;感应电压ATP仿真;安全防护【作者】王首伟;王璐燕【作者单位】当阳市供电公司,湖北当阳444100;江苏智方建设工程有限公司,上海200000【正文语种】中文【中图分类】TM711 引言为节省输电线路走廊占地面积，220kV输电线路大多采用同塔双回的运行方式，由于电磁耦合的原因，其中一回运行，一回停运时，运行线路将会对停运线路产生感应电压和感应电流，当线路感应电压和感应电流过大时，将会对检修作业人员的安全构成威胁[1－3]。
2009年1月，广西电网公司某供电局在进行110kV线路作业时就曾发生一起感应电击死亡事故。
因此研究分析同塔多回输电线路在交叉、跨越、近距离平行、绝缘避雷线作业以及同塔多回线路等复杂情况下的线路感应电具有重要意义，对确保线路人员的作业安全具有重要的意义。
为确定出220kV同塔双回输电线路的感应电压值，进一步分析影响线路感应电的各种因素，找到更合理的感应电防护办法，以耦合较为严重的某220kV同塔双回线路参考模型，利用ATPdraw仿真软件进行了仿真计算和分析。
2 同塔双回交流线路的感应电压和感应电流原理分析典型的同塔双回输电线路的感应电压和感应电流原理图如图 1[4]所示。
CAa、CBa、CCa和 MAa、MBa、MCa分别为运行线路 A、B、C三相与检修线路a相之间的单位长度互电容和互电感，Ca0和L分别为检修线路a相单位长度对地电容和电感，l为线路长度，运行线路各项运行电压和运行电流分别为 UA、UB、UC 和 IA、IB、IC。
基于ATP-EMTP的330kV空载线路非同期合闸过电压研究
Simulation | Output | Switch/UM Format Record Variables |
delta T: [5^6 Tmax: [0?75 Xopt: (50
Copt: 0
-Simulation type— a Time domain C Frequency scan C H armonic (HFS)
线路参数：Z]二 0.04+j0. 318 Q/km,Ci 二 11.86xlO_9F/km,
Zo = 0. 26 + jl. 015 Q/km, Co = 7. 66 x IO-9 F/kmo
线路长度"二280 kmo
E
Xs
Ui
U2
—-1-^—-------------J
mso因此,设置时控开关S1-A、S1-B和S1-C 的闭合时间分别为200 ms、205 ms和202 mso 2.1不同合闸电阻
闸时电源的相位对操作过电压影响较小。
关键词：ATP-EMTP；非同期合闸；空载线路；操作过电压
中图分类号：TM86.TM743
文献标志码：A
文章编号：1006 -8198(2021)02 -0038 -03
Research on Asynchronous Closing Overvoltage of 330kV No-load Transmission Line Based on ATP-EMTP
%o根据曲线走势，非同期合闸时可不考虑合闸
相位的影响，因为ABC三相之间有固定相位差
0
85 -
80
-
75
-
20
70
-
AW^RX
65
基于ATP-EMTP的高压交流海底电缆并网的暂态现象的研究及仿真
基于ATP-EMTP的高压交流海底电缆并网的暂态现象的研究及仿真李建威【摘要】在过去的几十年里海上风力发电技术发展得非常迅速,因此将一个海上风力发电机和海岸变电站联系起来的稳定可靠的输电系统是必需的.对于离海岸线距离较近的海上风力发电场(一般在60 km以内)高压交流输电系统是比较好的选择,无论是在经济上还是技术层面.但是由于海底电缆自身的高电容特性,导致了高压交流海底电缆的电磁暂态效应不同于传统的架空线,例如,更高的合闸过电压问题.文章对由于海底高压交流电缆的应用而引起的暂态问题进行了深入的研究,并且对接入高压直流电缆所带来的暂态现象应用ATPDraw进行了仿真,最后针对所研究的暂态现象提出了相应的解决方法,仿真结果显示暂态现象得到了有效的缓解.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P20-24,34)【关键词】电磁暂态;高压交流输电;合闸过电压;ATPDraw【作者】李建威【作者单位】巴斯大学,英国巴斯【正文语种】中文【中图分类】TM7130 引言我国第十二个五年计划体现，利用风能发电将是“十二五”期间国家重点支持的领域，风力发电场是重要的战略新兴产业，并且“十二五”对能源产业进行了规划，非化石能源将占11.4%。
比较了各种可再生能源，无论是在技术还是经济层面海上风力发电都值得推广:比较稳定的海上风力保证了风机的稳定输出;风力发电机远离城市不会产生所谓的视觉和噪音污染;海上风力发电场不用考虑城市占地的投入等等。
海上风力发电场的发展离不开稳定可靠的输电系统，连接风力发电机和海岸上的变电站。
但是高压交流电缆与传统的架空线有着不同的电力特性，并且考虑到海水的低电阻率特性，当电缆接入电网是会产生更加复杂的暂态现象，如:更高的过电压，过零点丢失等。
因此为了应用高压交流电缆将海上风电场产生的电能安全地传输到海岸变电站，这些暂态现象就需要充分研究并找到相应的缓解策略。
基于ATP-EMTP高压电缆接地线金属护层悬浮 电压仿真分析
输电电缆，ATP-EMTP仿真，护套感应电压，接地系统
Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
State Grid Chengdu Power Supply Company, Chengdu Sichuan
Received: Dec. 3rd, 2018; accepted: Dec. 21st, 2018; published: Dec. 28th, 2018
Abstract
If the grounding system of the transmission cable is damaged, the floating voltage of the sheath layer of power cable will increase, even reaching the extremely high value of danger. High inductive voltage not only endangers workers safety, but also causes insulation layer breakdown, thus reducing the carrying capacity of cable, even breaking down the outer sheath insulation, causing cable line operation accident. In order to solve this problem, the electromagnetic transient analysis software ATP-EMTP is used to model and simulate the running transmission cable. By controlling the simulation parameters, the floating voltage of the sheath layer of power cable under different ground wire faults is calculated. The calculation shows that when the direct grounding wire or cross-connected grounding wire of one side of the cable is stolen, the inductive voltage on the metal sheath layer is still below the safe value when the disconnecting point is not too far from the other side of the direct grounding point. When the length of 110 kV cable is about 20 km and the length of 220 kV cable is about 10 km, the inductive voltage amplitude of metal sheath layer will exceed the specified value of national standard. When a piece of metal sheath layer is “suspended”, that is, the direct grounding wire or cross-connected grounding wire on either side of the cable is stolen, the inductive voltage will rise to a very dangerous value, reaching tens of thousands of volts.
基于ATP-EMTP的1000 kV交流同塔双回输电线路线损分析
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ ｆｏｒ １０００ ｋＶ ＡＣ Ｄｏｕｂｌｅ⁃Ｃｉｒｃｕｉｔ
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＴＰ⁃ＥＭＴＰ
ＢＡＩ Ｊｉａｎｆｅｎｇ
（ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｋｉｌｌｓ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｈｕｎａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，
回线路负载的增加而增加。 图 ４ （ ｂ） 为不同负载
（ ｂ） ＡＴＰ－ＥＭＴＰ 中的输电线路结构图
图 １ １０００ ｋＶ 同塔双回输电线路仿真模型
输电线路线损主要包含输电导线线损、 架空地
线能量损耗、 输电线路电晕损耗 ３ 个部分，。 输电
线路导线损耗模型采用 ＬＣＣ 模块里面的 Π 模型集
情况下的Ⅰ回输电线路线损率， 可知Ⅰ回线路线损
ｃｕｌｔ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｌｏｓｓ ｒｕｌｅ ｏｆ １０００ ｋＶ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ， ｔｈｅ ｌｉｎｅｓ ｌｏｓｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄ⁃
ｅｌ ｏｆ １０００ ｋＶ ｄｏｕｂｌｅ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｏｗｅｒ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔ⁃
由图 １０ （ ａ） 可知， 当输电线路满载时 ５ 种方
式下的线损相差不大。
由图 １０ （ ｂ） 可知， Ⅰ 回线路带载 ２００ ＭＷ，
Ⅱ 回 线 路 带 载 ４０００ ＭＷ 时， 换 位 “ 方 式 １” 和
基于ATP-EMTP的中压配电网消谐措施仿真研究
基于ATP-EMTP的中压配电网消谐措施仿真研究作者：任亚军万信涛来源：《科技创业月刊》 2015年第10期任亚军１万信涛２（１广东省电网公司广东广州５１０６３０２武汉大学电气工程学院湖北武汉４３００７０）摘要：文章在ＡＴＰ－ＥＭＴＰ平台上搭建了１０ｋＶ中性点不接地系统等效仿真模型，以单相接地故障消失作为激发条件，模拟系统对地电容和铁芯参数匹配时激发铁磁谐振，并对各种消谐措施进行仿真分析，对其消谐效果进行比较，得出各自的优缺点，并为实际工程中消谐措施的选择提供参考。
关键词：铁磁谐振；消谐措施；ＡＴＰ－ＥＭＴＰ；中压配电网中图分类号：TM77文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．10．０47我国的中压配电网大多为中性点不接地运行方式，为了监测变电站母线对地电压和继电保护，通常需在其配电母线上装接电磁式电压互感器（ＰｏｔｅｎｔｉａｌＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ简称ＰＴ），其一次绕组星形连接且中性点直接接地。
正常运行时，三相基本平衡，中性点的位移电压很小。
但在进行某些切换操作或接地故障消失后，由于ＰＴ励磁电感的非线性特性，会造成铁芯饱和，励磁电感下降，与线路对地电容形成谐振回路，从而出现高幅值、长时间的铁磁谐振过电压。
由于系统参数及外界激发条件的不同，可能引起分频、基频、高频谐振过电压，损坏电气设备，导致事故的发生和扩大，甚至造成系统瓦解、危及人身安全。
因此，鉴于铁磁谐振现象的频繁发生以及对保证电力系统供电可靠性的需要，深入研究铁磁谐振过电压产生、发展的机理和限制措施，深入认识铁磁谐振和研究各抑制措施的优缺点，具有较强的理论价值和工程应用价值。
这不仅可以减少其对电气设备、系统的危害，减少事故造成的经济损失和人员伤亡，还能提高电力系统的安全性、稳定性，而且有助于进一步提高电力系统自动化水平，朝着智能电网的方向发展。
1 现存的抑制铁磁谐振的措施1．１改变系统参数，破坏谐振条件（１）采用励磁特性较好的ＰＴ或采用电容式电压互感器（ＣＶＴ）。
变电站故障ATP-EMTP仿真
变电站故障ATP-EMTP仿真发表时间：2017-04-26T13:46:34.477Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：冯华[导读] 摘要：过电压、过电流是电力系统中常见故障，则继电保护动作正常与否尤为重要。
（山西省民航机场集团公司山西太原 030031）摘要：过电压、过电流是电力系统中常见故障，则继电保护动作正常与否尤为重要。
采用ATP-EMTP仿真软件对某铸造厂110kV变电站进行建模，模拟变电站母线遭受120kAmps，4/6雷击、负荷侧单相短路接地和空载线路合闸三种常见故障。
仿真结果表明，变电站母线装设避雷装置可有效保护变电站内设备，负荷侧A相短路故障切除后系统再次进入稳态，最大空载过电压约为正常工作电压3倍。
在实际电力系统设计时，可通过EMTP模拟仿真电力系统中各种故障情况，并进行故障原因分析、积累数据资料，可有效减少或避免故障发生，为电力系统设计与防护提供理论参考。
关键词：变电站；过电压；ATP-EMTP；电力故障；仿真0 引言变电站是电力系统中对电能进行变换、集中和分配的重要场所，但变电站在运行过程中会出现不同的故障形式，影响了电力系统的正常运行[1]。
过电压、过电流是电力系统中常见事故，继电保护动作正确与否，需要对电磁暂态过程进行分析，即分析和计算持续时间为毫秒级以内的电压、电流瞬时值的变化，考虑元件电磁耦合、输电线路分布参数所引起的波过程，或考虑线路三相结构的不对称、线路参数的频率特性等[2-5]。
本文针对铸造厂110kV变电站，利用EMTP模拟并分析变电站传输线路遭到雷击、负荷侧单相短路、空载情况下过电压变化情况。
通过ATP-EMTP对变电站故障进行模拟仿真，确定变电站产生过电压原因和水平，可有效减少或避免故障发生，为变电站设计与防护提供理论参考。
Fig.1 The simulation wave pattern of thunder-strike current杆塔采用门架塔模型。
基于ATP-EMTP的电缆外护套计算分析
基于 ATP-EMTP的电缆外护套计算分析摘要：本文基于ATP-EMTP建立110kV电力电缆交叉互联分段模型，分析交叉互联分段3小分段不同长度情况下金属外护套的环流大小，通过合理分段范围从设计角度有效控制环流引起的线路损耗。
关键词：ATP-EMTP；金属外护套环流；交叉互联分段引言随着城市发展建设速度加快，有效合理利用城市土地，提高城市土地利用率，美化城市上空，电网架空线落地改电缆线路首当其冲，高压电力电缆愈来愈多的运用于城市输电网络中。
根据规范要求交流单芯电力电缆金属套上应至少在一端直接接地，在高压电力电缆设计中常用的接地方式为交互互联两端直接接地[13]。
由于现场条件限制及后期改造施工，很难保证交叉互联小分段长度相等，且因敷设方式规则，金属外护套中产生的环流将增加线路损耗，减少电缆传输容量，缩短电缆寿命。
根据电力设备预防性试验规程要求：单回路敷设电缆线路，一般不大于电缆负荷电流值的10%[11]，本文通过ATP-EMTP软件建模分析不同分段长度下金属外护套环流值得大小，为工程中采用交叉互联接地的分段长度作为参考。
1.EMTP线路模型建立模型采用了ATPDraw可视化窗口建立，该软件提供电力系统各种元件的图符，点击图符，既可以输入有关参数[1]。
图1 交叉互联接地（1-电缆终端；2-中间接头；3-绝缘接头；4-护层电压限制器）根据交叉互联接地，本文提取其中1个单元作为研究对象建立交叉互联ATP-EMTP模型：图2 ATP-EMTP交叉互联模型该模型电缆参数选用广东岭南电缆FY-YJLW03-Z-64/110kV-800mm2单芯扇形分割电缆，设置标准3小分段，外护套采用ABC-CAB-BCA换相，电缆敷设形式采用水平排列，电缆中间间距300mm。
电缆元件模型设置参数如下：图3 LCC元件电缆参数表1.交叉互联金属护套环流分析本文模拟在主芯电流相同情况不同交叉互联长度及不同交叉互联小分段时金属外护套的感应电流值大小。
EMTP在特高压交流输电研究中的应用
EMTP 在特高压交流输电研究中的应用曹祥麟(东电软件系统公司,东京1350034)摘 要:为了使EM TP 能为正在开展的特高压输变电技术服务,在简单介绍EM TP 元件模型的基础上,围绕特高压交流输电研究各主要课题论述了EM TP 的使用方法,因特高压线路的高电压、大电容、小电阻带来了其它电压等级所未有的技术问题,诸如零点偏移、谐振过电压、潜供电流熄灭和短时间工频过电压升高等,故需对特高压系统的这些特有现象进行详细模拟。
为了降低特高压输变电设备的造价,特高压的绝缘设计不能是单纯的既有电压等级的延伸,而是需对特高压系统的过电压进行详细计算,EM TP 是解决上述2个问题的最好工具。
关键词:特高压输电;EM TP ;雷过电压;操作过电压;短时间交流过电压;隔离开关分合过电压;暂态恢复电压;潜供电流;零点偏移;谐振过电压;元件模型中图分类号:TM74文献标识码:A 文章编号:100326520(2006)0720064205Application of EMTP in the R esearch of UHV AC Pow er T ransmissionCAO Xianglin(TEPCO Systems Corporation ,Tokyo 1350034,J apan )Abstract :EM TP (Electro 2magnetic Transient Program )is the program to analyze the electro 2magnetic transient phenomenon being used most extensively in the world.This paper introduces the EM TP modeling method first ,and refers to the contributions of the author of this paper too ,such as the development of phase 2domain synchronous machine model and the improvement of control system and others.And then this paper introduces how to use EM TP in each research subject of U HV AC power transmission.The U HV AC power transmission is an economical and effective power transmission form ,but it comes with various technological problems caused by high voltage ,big charging capacity and small resistance of the ultra 2high voltage transmission line ,such as zero off set phenomena ,resonance overvoltage ,secondary arc extinction ,rise of power frequency temporary overvoltage and others.There 2fore ,it is necessary to simulate the special phenomenon appeared in the ultra 2high voltage system in detail.And in order to lower the cost of power transmission equipment of ultra 2high voltage system ,the insulation design of an ul 2tra 2high voltage system can not be done as just a mere extension with the current voltage level.It is also necessary to calculate the overvoltage of the ultra 2high voltage system correctly.EM TP is the optimal tool for solving two above 2mentioned problems.The contents mentioned in this paper will be helpf ul for the research of the ultra 2high voltage transmission and the use of EM TP.K ey w ords :ultra 2high voltage power transmission ;EM TP ;lightning overvoltage ;switching overvoltage ;power f re 2quency temporary overvoltage ;disconnector overvoltage ;transient recovery voltage ;secondary arc ;zero off set phe 2nomena ;resonance overvoltage ;modelling of the element0 引 言特高压交流输电(U HV )所带来的零点偏移、谐振过电压、潜供电流熄灭和短时间交流过电压升高等技术难题需要进行详细模拟。
基于EMTP的高压直流输电线路雷电过电压研究
基于EMTP的高压直流输电线路雷电过电压研究陈聪【摘要】为了更准确地评估高压直流输电线路的耐雷水平以及雷击跳闸的特点,建立了高压直流输电线路的雷电过电压仿真模型,研究了杆塔的多波阻抗模型,计算了反击情况下和绕击情况下的耐雷水平,并分别利用规程法和电气几何模型法(EGM 法)分析了线路的反击跳闸率和绕击跳闸率.研究结果表明反击耐雷水平较高,降低电阻对于提高线路耐雷水平的提高作用不大,绕击耐雷水平较低,且坡度越大,绕击闪络率越高.因此,线路立塔时应当避免在地形坡度较大的地方立塔,并且保证接地电阻在7Ω左右即可.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】7页(P61-67)【关键词】HVDC;EMTP;输电线路;雷电过电压;多波阻抗模型;电气几何模型法【作者】陈聪【作者单位】广东天联电力设计有限公司,广东广州 510600【正文语种】中文【中图分类】TM726.1随着国民经济的增长，我国的用电水平不断提高，而我国能源基地和用电负荷呈现逆向分布的特点，这决定了发展长距离大容量电力传输技术是应对这一问题的根本途径。
相对于交流输电线路，直流输电减少了线路损耗和输电走廊，是一种更为经济高效的输电方式［1-5］。
南方电网公司已经累计建成了云广直流、天广直流、贵广Ⅰ回直流、贵广Ⅱ回直流等高压直流输电系统，有效解决了区域电力供应不足的特点［6］。
高压直流输电线路由于输送容量巨大，一旦线路跳闸，对系统的稳定运行影响极大。
根据统计，输电线路雷击跳闸在总的跳闸率或者闪络率中所占的比率随着标称电压的提高而增加，对于超高压输电线路已经达到20%～35%，在500 kV及以下的输电线路，雷击同样也是造成停电事故的主要原因之一，电力系统的雷害事故占总事故的50%左右［7-8］。
为了准确分析线路的耐雷水平和雷击跳闸的特点，针对性地加强线路的防雷保护措施，需要对高压直流输电线路的雷电过电压特性进行深入研究［9-11］。
基于EMTP-ATP的电流互感器饱和特性仿真
基于 EMTP—ATP 的电流互感器饱和特性仿真
赵永福 1 焦彦军 1 姚进岐 2
(1.华北电力大学 河北 保定 071003；2. 东莞供电局 广东 东莞 523000)
（4）电流互感器铁芯中的剩磁。
2 CT 建模及仿真
2.1 CT 模型的建立 CT 模型的准确度主要取决于铁芯磁化曲线
的模拟。本文采用 type-96 非线性电感建立铁芯 模型并考虑了铁芯的磁滞特性，如图 2，模型忽 略了一次侧阻抗、二次侧漏抗、励磁回路的磁滞 和涡流损耗。
图2. 用于暂态仿真的 CT 模型
摘要：暂态短路电流作用下，电流互感器（CT）由于其 铁芯的非线性特性会出现饱和现象。这使得差动保护在区 外故障时存在误动可能。为研究 CT 饱和特性需要建立 CT 模型进行仿真。已有的 CT 模型大都不能考虑铁芯磁 滞特性。本文基于 EMTP-ATP 平台建立了可以考虑铁芯 磁滞特性的 CT 模型，对其稳态和暂态饱和特性进行了仿 真，并做了简要分析，为研究 CT 饱和对差动保护影响的 研究奠定一定的基础。
（2）电流互感器含有剩磁时,非周期直流分 量的方向将会影响其入饱和时间。非周期直流分 量决定的饱和方向若与电流互感器所含剩磁方向 相同,则减小入饱和时间;反之,将增大入饱和时间 [6] 。
当短路电流幅值一定时，暂态电流中非周期分量
的大小由短路时电流相位，即短路时刻决定。仿
真时，可以通过设定冲击电源和直流电源的幅值
得 到 需 要 的 非 周 期 分 量 。 设 定 θ =60 °
（ cosθ = 0.5 ，即非周期分量幅值为稳态幅值的一
ATP-EMTP的应用讲解PPT
ATP-EMTP的特点
总结词
ATP-EMTP具有高精度、高可靠性和广泛适用性等特点。
详细描述
ATP-EMTP采用了先进的数值计算方法和算法，能够精确地模拟电力系统的电磁暂态过程，为电力系统设计和运 行提供可靠的支持。同时，它还支持多种类型的电力设备和系统，包括发电机、变压器、输电线路、配电系统等， 具有广泛的适用性。
要点三
详细描述
ATPEMTP可以模拟电磁弹射系统的 动态行为和性能，包括飞机起飞过程 中的加速度、速度和位移等。通过优 化系统参数，如电磁力、加速度和起 飞距离等，可以提高电磁弹射系统的 起飞效率和安全性。
THANKS
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要点一
电磁弹射系统
电磁弹射系统是一种新型的舰载机起 飞方式，利用电磁力加速飞机起飞。 ATPEMTP在电磁弹射系统的设计和 优化中发挥了重要作用，通过模拟系 统的动态行为和性能，工程师可以优 化系统设计，提高起飞效率和安全性 。
要点二
总结词
ATPEMTP在电磁弹射系统的设计和 优化中具有重要应用价值，有助于提 高系统的起飞效率和安全性。
轨道交通
列车运行控制
ATP-EMTP用于分析列车运行过 程中的动态行为，以及制定列车 控制策略，确保列车安全、高效 地运行。
电磁兼容性分析
ATP-EMTP用于分析轨道交通系 统中各设备之间的电磁兼容性， 降低电磁干扰对列车运行的影响 。
航空航天
飞机电磁环境模拟
ATP-EMTP用于模拟飞机在各种飞行状态下所受到的电磁环境，为飞机电子设备 的正常工作和电磁兼容性提供保障。
02
ATP-EMTP的基本原理
电磁场理论
01
02
03
麦克斯韦方程组
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（ R' + jwL' ） jwC' 为导线的传播系数。 式中 γ = 槡 由式（ 3 ） 、 （ 4 ） 可以得出如下结论： （ 1 ） 由电容引起的静电感应电压分量沿线分布 是一个常数， 与故障点位置无关。 （ 2 ） 由电容关系引起的潜供电流静电分量 I xC 的 沿线分布也几乎是常数。 （ 3 ） 由电感关系引起的恢复电压、 电磁感应分量 是以线路的中点为中心、 呈左右对称分布， 大小相等 方向相反， 如图 2 、 3 所示。 （ 4 ） 潜供电流电磁分量与故障点的位置密切相关。 当故障点出现在线路最左端时， 电流的方向是由大地流 向线路， 其潜供电流最大； 当故障点在线路最右端时， 电 流的方向是由线路流向大地， 其值与前者相同。
·
L（ C0 + 2 C12 ） 槡
潜供电弧的熄灭时间 潜供电弧在空气中燃烧， 只能靠风力以及电弧燃 烧产生的热气流拉弧， 因此熄弧的外界力量不大， 熄 灭时间主要与电流大小有关。 由于外界条件的复杂 性， 不存在精确的潜供电弧模型， 只能根据试验及运 行经验得到经验公式。 前苏联电力科学研究院根据 500 kV 线路的试验结果， 总结出了潜供电弧熄灭时 间 t、 电流大小 I 之间的经验公式［1］。 t = 0. 25 （ 0. 1 I + 0. 1 ） （ 5） 由式（ 5 ） 可得， 当 I = 20 A 时， t = 0. 75 s。 试验研究结果表明， 当风速为 1. 5 ～ 2. 5 m / s 时， 未经补偿的潜供电弧熄弧时间（ 按照 90% 的概率统 计） 可参考表 1 中的数据， 表中潜供电流数值是指潜 供电流基波工频分量有效值。
弧道电阻的影响 弧道电阻与线路对地电容构成串联回路， 弧道电阻
的存在会使得潜供电流有所下降［9］。弧道电阻通常是 非线性的， 为计算方便常将其视为线性。功角为 25°、 在 线路两端和中间发生单相接地故障时， 弧道电阻与潜供 电流之间的对应关系如图 6 所示， 图中 R 为弧道电阻。
潜供电流的大小和恢复电压的上升速度直接影 响电弧熄灭的速度， 故障电弧可能会经历燃烧 、 熄灭、 重燃、 熄灭的反复过程， 最终会造成电弧未能完全熄 ［12 ］ 灭而导致重合闸失败 。 理论分析表明， 潜供电流及故障点恢复电压都是 由相间电容的静电耦合作用产生的静电感应分量和 相间互感的电磁耦合产生的电磁分量组成［2］， 其大 小不仅与线路参数有关， 还与线路的长度及故障点位 置有关系。 潜供电弧在空气中或者绝缘子表面游离， 在一 个被短路的“电感性自由电弧 ” 中流过， 并在被游离 化的弧道中形成和发展， 恢复电压的上升波形受回 ［36］ 路中电容的大小制约 。 潜供电弧在空气中自由
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输配电技术
电力建设
2012 年 12 月
径为 0. 855 mm 。导线及避雷线的弧垂均为 18 m 。 根据塔杆尺寸， 再结合线路设计资料以及土壤情 况， 采用 ATPEM TP 所提供的输电线路子程序 Line Constants 对该工程的输电线路参数进行了计算。 计 算中土壤情况按一般黄土考虑， 电阻率为 300 Ω·m ， 计算所得的线路参数如表 2 所示。
图 3 潜供电流与故障点位置的关系 Fig. 3 Relationship between secondary arc current and fault location
1. 2
－
（ 1） （ 2）
（ 2 ） 可以得到任意点处单相跳开后故 由式（ 1 ） 、 障相上的恢复电压U x 与潜供电流I x 为 U x = U xC + U xL =
对潜供电流进行研究。以 1 000 kV 特高压输电线路南阳—荆门段为研究对象， 建立仿真研究模型， 采用 ATPEM TP 计 算了线路长度、 故障点位置、 弧道电阻对潜供电流方法的影响， 比较了快速接地开关和并联电抗器中性点加小电抗这 2 种抑制潜供电流方法在有并联电抗器的超高压和特高压输电线路中的应用效果。 关键词： 特高压； 潜供电流； 恢复电压； ATPEM TP
图 2 恢复电压与故障点位置的关系 Fig. 2 Relationship between recovery voltage and fault location
子导线按正八边形对称排 线的分裂半径为 400 mm ， 列。避雷线的型号为 LBGJ － 150 － 20AC ， 其计算直
Electric Power Construction Vol. 33 ，No. 12 ，Dec． ， 2012
· · · · ·
2 C12 · U + 2 C12 + C1 B +C
M 珋 I B +C chγ（ l － x） － chγx shγx （ 2 C + C ） L 12 1 槡
· x
[
]
（ 3）
I = I xC + I xL = 2 C12
·
·
1 1 M· I ［ － ］+ L B +C chγx chγ（ l － x） U B +C［ thγx + thγ（ l － x） ］ （ 4 ）
第 33 卷第 12 期
张前雄， 等： 基于 ATP-EMTP 的特高压交流输电线路潜供电流仿真分析
输配电技术
Fig. 1
图 1 潜供电流产生原理 Principle of secondary arc current
根据图 1 可列出故障相上的电压、 电流表达式
· · · U = jωL I + jωM（ I A + I B ） l · · · · I = jωC0 U + jωC12 （ U － U A +B ） － l ·
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Electric Power Construction Vol. 33 ，No. 12 ，Dec． ， 2012
1
1. 1
潜供电流的产生机理分析
潜供电流产生机理 图 1 为潜供电流的产生原理， 图中： M 为相间互 感； C12 为相间电容； C0 为单相线路对地电容。 当 C 相发生单相接地后， C 相两侧的开关 K1 、 K2 断开， 由 线路两侧流经 C 相进入 大 地 的 巨 大 短 路 电 流 被 切 断， 接地电弧熄灭后， 合上开关 K1 、 K2 ， 系统恢复正常 运行。
3. 2 2. 2 特高压输电线路潜供电流仿真计算 根据计算得到的线路参数， 建立了 1 000 kV 特高 压输电线路南阳—荆门段的仿真模型。仿真结果为： 珔 南阳侧， E 系统等效零序阻抗 Z10 = 1 （ ∠0° ） = 1100 kV ， 0. 8 Ω + j10. 89 Ω， 正序阻抗 Z11 = 0. 86 Ω + j52. 74 Ω； 荆 珔 等效零序阻抗 Z20 = 门侧，E 2 （ ∠ － 25° ） = 1 100 kV ， 3. 15 Ω + j8. 15 Ω， 正序阻抗 Z21 = 5. 69 Ω + j14. 18 Ω。 南阳侧 装 设 720 Mvar 的 磁 控 高 抗， 而荆门侧装设 600 Mvar的固定高抗。仿真时， 假设系统在 1. 1 s 时经 10 Ω电阻发生单相接地故障， 经过 0. 06 s 后故障被切 除， 潜供电流产生， 再经过 0. 24 s， 潜供电弧熄灭。图 4 为不投并联电抗器时潜供电流波形。
中图分类号： TM 726 文献标志码： A 文章编号： 1000 － 7229 （ 2012 ） 12 － 0048 － 04
doi： 10. 3969 / j． issn. 1000 － 7229. 2012. 12. 011
0
引
言
发展， 没有强 制 灭 弧 条 件， 熄灭潜供电弧是比较困 难的 。 本文在分析潜供电流产生机理的基础上， 建立 EMTP 的特高压示范工程仿真模型， 验证 基于 ATP潜供电 流 随 故 障 点 位 置 、 弧道电阻等条件的变化 特性 。
Simulation and Analysis of Secondary Arc Current in UHV Transmission Lines Based on ATPEMTP
ZHANG Qianxiong ， YIN Lei， LIU Yaozhong ， WANG Kai
（ Anhui Electric Pow er Design Institute，China Energy Engineering Group Co． ，Ltd． ，Hefei 230601 ，China） ABSTRACT： UHV transmission line is long ，so the secondary arc is hard to quench． If singlephase automatic reclosing fails，system security and stability w ill be impacted． Therefore，it is necessary to study the secondary arc current for UHV transmission lines． Taking 1 000 kV transmission lines from Nanyang to Jingmen as the research object，the simulation model is established in this paper to calculate the length of transmission lines，the fault location and the influence of arc resistance on secondary arc current， by applying ATPEM TP． Finally ， the application effect of tw o methods of extinguishing secondary arc current，high speed grounding sw itch and shunt reactors w ith neutral reactor，are compared for the EHV and UHV transmission lines w ith shunt reactor． KEYWORDS： UHV ； secondary arc current； recovery voltage； ATPEM TP