高压并联电容器操作过电压仿真模型构建分析
10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制
１ 概 述
投切并联无功补偿装置时产生的过 电压主 要有两种 ；一种是合 闸时产生的过 电压 ；另一种是切除时 ，由于开关发生重燃产生 的过 电压 。第二种过 电压对并联无功补偿装置的危害更为严重 。操作过 电压成为 电容器运行中的一个危险因素 ，对并联 电容器组操作过 电 压的抑制，是并联电容 器组运 行的一个重要课题 。 本文 以某‘ ｌ Ｏ ｋ Ｖ系统真空开关投切并联 电容器 组为例， 对 可能产 生的操作过 电压进行分析研究 。 ‘ 对投切并联 电容器组产生 的操作过 电压利用阻尼装 置进行 限制，对 阻尼 限流器 的参数进行 了选取 。 ２ 阻尼装置及其参数选取 如 图１ 所示， 用 于并联 电容器的过 电压 阻尼 装置 由火花 间 隙Ｇ 与阻尼 电阻Ｒ串联组成，该装置并联在并联 电容器Ｃ 的串联 电抗器 Ｌ两端 。
图５不同阻尼电阻对 电容器支路 电流 的影响
ｆ ／ 赢
似
电磁暂态程序 的合闸过 电压和分 闸重燃 过 电压仿真结 果显示， 在阻尼电阻等于Ｒ ０ 的１ ／ ２ 时， 电抗器支路 电压、 电容器支路 电压 、母 线电压 、中性点 电压等最小 ：随着阻尼 电阻增加， 电容器 电流 、阻 尼电阻 电流变小，电流有一最小值，达到最小值后，随着阻尼 电阻 增加， 电容器 电流、阻尼 电阻 电流又增大 。可见，对于具体 的并联 电容器组， 阻尼电阻的选取需要具体分析，综合 考虑 限制过 电压 、 过 电流 以及阻尼电阻在暂态过程 中吸收的能量来加 以选择 。
基于MATLAB的高压输电线路串联电容补偿装置仿真分析
基于MATLAB的高压输电线路串联电容补偿装置仿真分析孙 浩 梁文翰 李 艳（吉林化工学院 信息与控制工程学院 电气工程系 吉林 吉林 132022）摘 要： 主要利用Matlab软件，在Simulink仿真平台上搭建含有串联电容补偿装置的高压输电网络仿真模型，并对线路发生单相接地短路故障进行仿真，对短路后暂态过程及频率进行分析。
仿真结果表明Matlab为研究含串联电容补偿装置的电网产生次同步谐振问题提供强有力的工具。
关键词： 串联电容补偿；高压输电线路；SIMULINK中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210004－022.2 仿真模型建立0 引言仿真模型如图3所示。
串联电容补偿就是在线路上串联电容器以补偿线路的电抗。
采用串联补偿是提高交流输电线路输送能力和增强电力系统稳定性的一种十分经济的方法。
但超高压输电线路加串联补偿后会引发次同步谐振问题。
本文主要利用MATLAB/SIMULINK对含有串联电容器的高压输电网络建模，对线路发生单相接地短路故障进行仿真，研究其暂态过程并对频率进行分析。
图3 仿真模型图1 串联补偿装置结构图常规串联电容补偿装置由电容器组、电容器组过电压保护、阻尼回路、串补旁路开关、隔离开关以及监测、保护系统组成[1]。
根据补偿容量要求，电容器组由若干单个电容器串、并联组成。
由金属氧化物（通常为氧化锌）避雷器MOV及其放电间隙保护构成电容器组的过电压保护。
正常情况下，MOV呈现高阻特性，流过电流基本为零；在发生事故后，当电容器两端的电压达到MOV保护水平时，MOV的电阻迅速降低，从而流过MOV的电流迅速增大，限制加在串联电容器上的电压，并在故障电流终止时，瞬时将电容器再投入。
放电间隙的作用是保护MOV。
当电容器需要退出运行，串补旁路开关将闭合。
阻尼回路包括电抗器和并联电阻，当间隙和旁路开关动作时，抑制间隙放电可能引发的振荡，限制电容器的放电电流。
220kV高压并联电抗器匝间保护动作分析与仿真研究
220kV高压并联电抗器匝间保护动作分析与仿真研究摘要：分析了某变电站220kV高压并联电抗器匝间保护动作情况，通过Simulink建立仿真模型，验证了带铁芯电抗器饱和对匝间保护的影响，提出了并联电抗器空载合闸导致匝间保护误动作的解决措施。
关键词：高压并联电抗器；匝间保护；Simulink仿真1前言220kV高压并联电抗器是用来吸收输电线路的充电容性无功的，可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。
高压并联电抗器主要采用两种结构：油浸式铁芯并联电抗器和干式空心电抗器。
油浸式铁芯并联电抗器由铁芯作为导磁介质，磁场集中，漏磁小。
但是由于在空载投入时，会导致铁芯磁通迅速饱和，产生较大的励磁涌流。
220kV新河变电站共有两台油浸式母线高压并联电抗器，配置匝间保护作为电抗器主保护。
自投运以来，发生多次空载投入电抗器时匝间保护动作跳闸情况，造成空投失败。
一但投入成功，电抗器运行情况良好。
针对该问题，进行原因分析及提出解决措施。
2匝间保护动作分析2.1保护动作情况对新河变1、2号电抗器运行后台报文进行查看，发现从2015年到2017年之间，多次报出“匝间保护动作（InterTurnTrip）”。
读取最近一次新河变1、2号电抗器匝间保护动作故障录波波形，对波形进行分析，电流、电压及保护动作情况等特征基本相似，以新河变2号电抗器波形（见图1）为例进行分析：电抗器首端电流和末端电流幅值基本相等，方向相反，可以判断差动保护极性正确。
电抗器电感较大，合闸投入瞬间A、B、C三相电流偏向时间轴一侧，存在较大直流分量。
由于三相电流不平衡，首端及末端均会产生零序电流。
合闸之前电抗器二次电压采样为0，验证现场二次电压使用电抗器PT，未使用母线PT，电抗器PT接在电抗器断路器与电抗器首端之间。
从合闸时刻起，经几十毫秒后匝间保护动作。
图1c 新河变2号电抗器末端电流波形图1d 新河变2号电抗器匝间保护动作图1 新河变2号电抗器故障录波波形电抗器保护采用CSC326电抗器保护装置，配置了差动保护、匝间保护、过电压保护、复压过流保护等。
高压并联电容器装置过电压研究及应用EMTPE软件仿真验证
｛ 试验与研究
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高 压 并 联 电容 器 装 置 过 电压 研 究 及 应 用 Ｅ Ｐ ＭＴ Ｅ软 件 仿 真 验 证
ｒｓｌ ｆ ＭＴ Ｅ（ ｌ ｔ ｍ ｇ ｅｉ ｔ ｓ ｎ ＆ ｐ ｗ ｒ ｌ ｔ ｎｃ ） ｉｉ ｓｏ ｎｔａ ｔｅｍａ ｉｇｏｅ－ ｅｕｔ ｏ Ｐ ｅ ｃ ｏ ａｎ ｔ ａ ｉ ｔ ｏ ｅ ｅ ｒ ｉ ， ｈｗ ｔ ｈ ｋｎ ｖｒ ｓ Ｅ ｅｒ ｃｒ ｅ ｎ ｅ ｃ ｏ ｓ ｔｓ ｈ
ｅｔ ｐ ｗ ｒ ｌ ｔ ｎｃ ） ｎ ＆ ｏ ｅ ｅ ｒ ｉ ｅ ｃｏ ｓ
Ｏ 引言
高压并联电容器装置具有简单经济 、 方便灵 活等优点 ， 在无功补偿 中得 到了广泛应用… 。并
联 电容器 投 人或切 除 产生 的暂 态过 电压 会危 害 电 容器 的性 能 ， 般 通 过 并 联 电 容 器 用 （ ｔｌ 引 一 ｍｅ ａ
ｔ ｎｃ） ｏ ｓ ｒ ｉ 软件
中图分 类号 ： Ｍ８ 文 献标识 码 ： Ｔ ６ Ａ 文章 编 号 ： ６ ４ １５ （０ １ ０ －０ １ ４ １ ７ ．７ ７ ２ １ ）５０ ５ － ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｏｖ ｒ ｏ ｔ ｇ ｆＨＶ ｈ ｎ ｐ ｃ ｔ ｒ ａ ｄ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｖｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｂ Ｓ ｕ ｔＣａ ａ ｉ ｎ ｉ ｌ ｔ ｒｆ ａ ｏ ｙ ＥＭ ＴＰ ｏ ｏ ｉ ｉ Ｅ Ｌ ｈ ，ＨＥ Ｄａ — ｏ ｇ ＩＳ ａ ｎ ｎ ｄ ｎ ，ＣＨＥＮ Ｗ ｅ － ｏ ｎｔ ａ
基于MATLABSIMULINK的输电线路操作过电压的仿真分析
山西大学工程学院毕业设计（论文）题目基于MATLAB/SIMULINK的输电线路操作过电压的仿真分析系别电力工程系专业电气工程及其自动化班级电本1038姓名指导教师下达日期 2014 年 1 月 15 日设计时间自2014年2月24日至2014年6月7日毕业设计（论文）任务书空载输电线路单相合闸操作过电压的研究摘要本文主要是基于MATLAB/SIMULINK的空载输电线路单相合闸过电压的仿真分析，主要是从单相合闸空载线路过电压的影响因素和限制措施进行仿真分析，通过对开关合闸相位的不同，线路损耗的大小，以及断路器是否加并联电阻进行的比较分析，从而得出最佳的合闸相位角，以及断路器加并联电阻对合闸过电压限制的可行性的论证。
关键词：MATLAB；单相合闸；合闸相位；并联电阻；过电压；电力系统Light transmission line single-phase switching overvoltage operation researchABSTRACTThis paper is based on the MATLAB/SIMULINK simulation analysis of lighttransmission line single-phase switching overvoltage mainly from single phaseswitching racing line overvoltage simulation analysis was made on the influence factors and the restrictions, through to the switch closing phase is different, the size of the line loss, and whether circuit breaker with parallel resistance of comparative analysis, obtains the best closing phase Angle, thus and circuit breaker with parallel resistance on the switching overvoltage limit ofthe feasibility of the argument.Keywords：MATLAB；Single phase switching；Closing phase；Parallel resistance Overvoltage；The power system目录摘要 (4)前言 (7)第一章概述 (7)1.1毕业设计设计的目的和意义 (7)1.2特高压/超高压输电线路的构成及特点 (7)1.3输电线路等值电路 (8)1.4MATLAB/SIMULINK简介和特点 (8)第二章、主要设计内容 (12)2.1空载线路的单相合闸过电压及其仿真 (13)2.2过电压产生的物理过程 (13)2.3影响过电压的因素 (15)2.4限制过电压的措施 (15)2.5未使用合闸电阻时的仿真模型及参数如下 (17)2.6合闸相位不同时对空载线路合闸过电压的影响 (22)①t=0，Θ=0时，也就是电源电压过零时合闸的过电压波形如下： (22)②t=0.002s合闸时过电压如下： (22)③t=0.004s时合闸的过电压波形如下： (23)④t=0.005s时合闸，也就是电源电势为最大值时合闸过电压波形如图： (23)2.7线路损耗不同时对合闸操作过电压的影响 (24)①当r=0.1Ω/km时，过电压波形为： (24)②当r=0.2Ω/km时，过电压波形为： (24)③当r=0.3Ω/km过电压波形为： (25)④当r=0.4Ω/km过电压波形为： (25)2.8断路器是否带并联电阻时对合闸空载线路过电压的影响.. 262.9分布参数模型与pi型集中参数模型的比较 (28)①当改用pi型等效电路的模型 (28)②当改用分布参数等效模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29参考文献： (30)英文翻译： (31)前言电力系统的输电线路以及电气设备都有各自的电感和电容，由于系统状态的突然变化，导致电感和电容元件间电磁能量的互相转换就会引起振荡性的过渡过程。
电容器组投切过电压
• 分闸两相重燃
• 断路器分闸两相重燃分为两相非同时重燃和两相同时重燃两种情况。由于 单相重燃时回路的振荡频率很高,中性点电压在很短的时间内上升,使其他 两相的断路器断口间恢复电压迅速上升,导致另一相随后重燃,这种情况是 两相非同时重燃。由前分析可知,A相重燃后C相恢复电压可达 (1.0+5.87)=6.87,假设C相在断口恢复电压最大时重燃,一方面主要时A、C 相电源通过串联电抗对 C充电,使A、C相电容上的电压增大,另一方面A、C 相电源通过串联电感和C对中性点电容充电,使中性点上的电压出现振荡。 用类似的方法分析可得,A相电容上的电压为-2.87,C相电容上的电压为2.5, 中性点电位和相对地电压最大值基本等同于C相重燃前的状态;
并联电容器组操作过电压分析
• 在电力系统中,电压和频率是衡量电能质量的两个最基本、最重要的指标。确 保电力系统的正常运行,供电电压和频率必须稳定在一定的范围内。 • 电压控制的重要方法之一是对电力系统的无功功率进行控制,即对系统进行无 功补偿。进行无功补偿的方法很多,主要有:同步发电机补偿、同步电动机补 偿、同步调相机补偿、并联电容器组补偿及用静止无功补偿装置进行无功补 偿等。 • 目前国内用得较普遍的是并联补偿电容器,它可根据需要由若干电容器串、并 联组成,容量可大可小,即可以集中使用、又可以分散使用,且可分相补偿,可 随时分组投切,具有运行灵活,有功损耗小,维护方便,投资少等优点,因此,并 联补偿电容器组作为一种无功电源被广泛应用于电网的无功补偿,以提高电压 质量和功率因数,减小电能损耗。
• 并联电容器组分闸过电压主要是指分闸重燃过电压,包括单相重燃和多 相重燃过电压。重燃过电压是由于切除电容器组时因开关的重燃而引起 的,当开关断开电流熄灭后,电容器组上的残存电荷在短时间内无法释放, 电容器组上将残留直流电压,假如开关弧隙绝缘恢复的速度低于恢复电 压增长的速度,一旦真空开关的电气恢复强度不能承受加于其上的暂态 恢复电压,将发生重击穿,引起电磁振荡,产生重燃过电压。真空断路器 投切电容器组产生过电压,所有成因都归结为电流过零后一段时间内(几 ms至几s),弧隙动态介质恢复强度低于恢复电压而导致电流重现。
某变电站35kV高压并联电容器故障分析
某变电站35kV高压并联电容器故障分析摘要：本文通过对一起某330kV变电站35kV无功补偿装置电容器组故障，详细分析了故障原因，通过解剖故障电容器，对电容器内部结构进行了详细阐述，对检修试验人员具有一定的指导意义。
关键词：电容器；局部放电；电场1 故障概述XX年X月X日X时,某330kV变电站35kV电容器组断路器跳闸，检查一次设备发现电容器C相第4、12只根部着火，C相第12只电容器距根部四分之三处箱壳被烧穿。
故障当日天气晴，站内无操作。
该电容器组电容器保护采用双星形中性线不平衡电流保护，每臂只有一个串联段，每一串联段为4并4串结构（图1）。
当电容器故障时，三相电容之间出现不平衡，中性点电位发生偏移，中性点之间就有不平衡电流出现，从而保护动作跳闸。
单只电容器为内置熔丝结构，该组电容器组累计发生三次故障，故障信息基本一致,均为电容器根部发生爆炸起火，其中两次故障均造成电容器组中性点电流互感器喷油损毁。
图1：电容器组接线图3.解体检查外观检查电容器根部发生爆炸，电容芯子脱落，根部四分之三处有鼓包，电容芯子脱落，内熔丝基本全部熔断，芯子对箱壳间电缆纸封包内部明显烧穿，测量尺寸发现与电容器根部四分之三处鼓包处位置一致。
电容器中的电容单元由两张铝箔作为极板，中间夹多层聚丙烯薄膜卷绕后压扁而成，极板的引出为铝箔突出结构。
电容器芯子的两张铝箔分别向一边凸出于固体介质边缘之外，铝箔的另一边处于固体介质边缘之内，由凸出的铝箔引出和导入电荷。
4 原因分析造成电容器击穿的因素包括内在因素及外部因素两方面。
外部因素与使用条件有关，主要与环境温度、稳态过电压及其作用时间、操作过电压幅值和持续时间及承受次数、电网谐波等相关。
内在因素主要有：电场均匀程度及边缘效应、电介质材料弱点、制造过程中造成元件固体电介质的机械损伤及褶皱、电容器中残留的空气、水分及杂质等。
从三次故障检查情况看，故障发生前无谐波及操作过电压情况，故障电容器套管无脏污及放电痕迹，故障现场无异物，三次故障电容器均为电容器根部发生爆炸起火，根部四分之三处有明显放电击穿现象，由此判定该组电容器三次故障均为内部绝缘击穿故障。
并联电抗器操作过电压分析及处理措施
并联电抗器操作过电压分析及处理措施摘要：近年来浙江220kV变电站发生了多起低压并联电抗器投切时引起操作过电压，导致设备绝缘损坏的事件。
本文通过探究低压并联电抗器投切时产生操作过电压的机理，分析了各种抑制措施的效果，并对改造和运维提出建议。
关键词：并联电抗器；操作过电压；0.引言近年来浙江变电站投切并联电抗器回路操作过程中发生多起过电压，造成如开关柜炸裂、所用变烧毁、主变出口短路等事故，并引起母线失电、全站交流失电等更加严重的扩大事故。
因此投切电抗器回路时引起的操作过电压对设备绝缘的事故已经是一个不能忽视的问题。
开断并联电抗器过电压机理分析经过多年的探索，国内外学者对于断路器分断小感性电流负载操作过电压的过程、机理、成因已达成一些基本共识，即：断路器分断感性负载时会产生三种形式的操作过电压：截流过电压、多次重燃过电压以及三相同时开断过电压（虚拟截流过电压）。
断路器首开相的复燃对负载侧能量是补充而不是释放，产生电压级升效应，导致复燃连续发生首开相复燃。
暂态电流叠加到后两相电流上，引起后两相电流出现高频过零熄弧，引发等效截流，引发猛烈过电压（对电抗器是截流，对于开关是高频电流过零熄弧）。
等效截流时电抗器电流均在100A以上，引发极其猛烈的过电压，理论峰值可超700kV，由于避雷器及断口击穿限制，实际过电压强度：并抗侧相对地过电压：100kV（避雷器操作波水平）；并抗侧相间过电压：200kV左右（2倍相对地过电压）；电抗器匝间过电压：150kV左右。
母线侧（空母线）相对地过电压：100kV 左右，相间过电压在200kV左右。
最主要威胁是空母线系统母线侧相间过电压（200kV，对外绝缘最薄弱的35kV环氧浇铸干式所变构成严重威胁）。
220kV变电站35kV并联电抗器现场投切试验通过实测空母线前置真空断路器开断、空母线前置SF6断路器开断（35kV）、空母线前置SF6断路器（110kV）、空母线中性点断路器开断，母线带出线情况下原位置真空断路器开断、母线带出线情况下原位置相控真空断路器开断、电抗器侧加装相间避雷器等系统配置方式下的过电压情况，可以验证各种过电压抑制手段的实际效果。
高压补偿电容对配电变压器过电压的影响分析
高压补偿电容对配电变压器过电压的影响分析摘要：配电变压器的运行中，电容器可以使交流回路中的电压保持较高的平均值。
近峰值、高充电、低放电有利于提高电路电压的稳定性。
高压补偿电容组能够提供巨大瞬时电流，减小对电网的冲击。
由于电路中有大量的感性负载，电网的相位会发生偏移，而电路中电容的特性正好与电感相反，起到补偿作用。
因此本文据上述论点对配电变压器常见故障常见类型进行分析，进而对高压补偿电容对配电变压器过电压调节进行阐述，最后对高压补偿电容对配电变压器过电压影响数据进行研究。
关键词:配电变压器;过电压;影响分析引言高压补偿电容并联补偿是目前配电系统中较为传统的一种调压方式，通过在负荷侧进行无功负荷补偿，来减少配电线路上流过的无功功率，但是在负荷波动较大时常造成负荷侧电压严重越限，且运行操作麻烦，具有较大的弊端。
而串联电容补偿，通过在配电线路中串入电容，补偿配电线路中的电抗来减少在配电线路阻抗上的电压损耗，其具有较强的动态调压能力。
电容串联补偿提高了输电网的传输功率极限，对提高静态稳定性具有较为明显的作用。
1．配电变压器常见故障类型分析首先是磁路故障，主要由以下几点因素引起：（1）穿心螺栓的绝缘管受到外力作用而出现破碎、位移等情况，使设备出现局部涡流，当变压器中的两个及以上穿心螺栓都出现此问题，则会产生高温熔毁铁芯，造成线路短路（。
2）随着长时间的运行，铁芯钢片因老化而损坏，由此产生高温影响绕组与铁芯的运行状态。
（3）由于在铁芯内设置过长的底片，使其与铁芯硅钢连接出现不稳定现象，由此产生高温熔断接地铜片。
其次是绝缘系统故障，它的影响因素有很多种，常见的问题主要出现在：第一、绝缘部件由于防护不当长期受潮；第二，长时间的过负荷运行，又缺乏相应的绝缘保护引起的设备老化；第三，变压器没有做好结构密封，出现渗漏油现象；第四，在设备安装和定期维护时，没有考虑变压器周围环境温度，从而选取不适合的材料，设置不恰当的工作频率，综合作用下造成渗漏油。
基于MATLAB的电力电容器合闸过电压分析及限制措施
基于MATLAB的电力电容器合闸过电压分析及限制措施作者：唐朝刘许陈小燕来源：《科技创新导报》 2011年第21期唐朝刘许陈小燕(德阳电业局四川德阳 618000)摘要:为了解决电力电容器在合闸过程中产生的过电压问题,首先从理论出发分析其过电压的产生机理,然后利用计算机工具软件——MATLAB对其进行仿真计算,从而得到不同合闸情况下电力电容器所产生的过电压,使得这一过电压更为直观的展现在研究者面前,最后,从避雷器的安装、阻尼电阻的接入等方面提出了限制措施。
关键词:电力电容器过电压 Matlab仿真中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(c)-0077-02随着社会经济的发展,人们对电压质量的要求越来越高,调节电压的有效方法是无功补偿。
无功补偿通常采用分区控制、分层控制和就地平衡原则。
因此,作为简易、经济、有效的无功补偿设备——电力电容器也就在电力系统中得到了广泛的应用。
然而在应用过程中,特别是投入电容器这一暂态过程,往往会给系统带来过电压,轻则引起系统电压升高,供电质量下降,重则可能危害设备的绝缘水平,甚至可使得系统中某些非线性电感发生饱和,引发系统铁磁谐振,可能带来人身、设备或者电网事故。
因此,对电力电容器合闸过电压的研究也就显得尤为重要。
笔者从单相电路出发,应用理论手段由简入深的分析了电力电容器在各种合闸条件下所产生的过电压。
由于微分方程的求解量较大,因此笔者通过一具体的电网实例,提出了应用MATLAB——这一具有强大的数值计算能力的工具软件,通过动态仿真量化电力电容器在各种合闸条件下所产生的过电压,以便工作人员能更为直观的了解到此过电压,并有针对性的提出限制措施。
1 电力电容器合闸过电压理论分析在分析过程中,采用从简到难的顺序,首先看单相电路,其接通正弦电源的等值电路如图1所示。
图1中电网的单相为一等效的电源e(t),R,L为连接电容器组的等效阻抗,C为电力电容器的电容。
特高压变电站110kV并联电容器装置过电压阻尼器故障分析
０ 引言
重要作用 ， 是保证特高压 系统无功功率就地平衡 的重 要设 备 。
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１ 并联 电容器装置结构 组成
并联 电容 器装 置 由断路 器 、 隔离开关 、 地 刀 接
闸、 电流互 感 器 、 串联 电抗 器 、 电压 阻 尼器 、 过 避雷
图 １ 并联 电容器装置单相接线 图
整组 并 联 电容 器装 置 接在 １０ｋ Ｉ组母 线 １ Ｖ 上 ， 流互 感 器 接 在 断 路 器 和 串联 电抗 器 之 间。 电
２１ ０２年第 ２期 ・ 运行维护与故障分析 ・李晓杰 ， 特高压变电站 １ Ｖ并联电容器装置过电压阻尼器故障分析 （ 等 １ｋ ０ 总第１０ ４ 期）
串联电抗器起着抑制合闸涌流和频率 、 抑制 高次谐波 、 限制短路电流、 降低操作过 电压 、 提高 供电质量的重要作用 ， 是保护电容器装置的重要 设 备 引。 ’
次谐 波、 限制 短路 电流 的重要作 用 。而过 电压 阻尼 器 并联 在 串联 电抗 器两端 ， 着 限制 过 电压 起
和 涌流 的作 用。
关键词 ： 电压 阻尼 器 ；着火 ；真空 间隙 ；可利 用率 过
中 图分 类号 ： Ｍ １ 文献标 识码 ： Ｔ ７４ Ｂ 文章 编号 ： ６ ４１５ （ ｏ ２ ０ －０ ００ １ ７ ． ７ ２ １ ）２０ ７ －４ ７
ｏ ｅ ｖ ｌ ｇ ａ ｅ ａ ａｌｌｔ ｅ ｂ ｔ ｎ ｓ ｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ｒ ａ ｔｒ ｔ ｍａ ｅ ｌ ｔ ｇ ｏ ｅ ｖ ｌ ｇ ｖ ｒ ｏｔ ｅ ｄ ｍｐ ｒｉ ｐ ｒ ｌ ｔ ｏｈ ｅ ｄ ｆｔ ｅ ｅ ｅ ｃｏ ，ｉ ａ ｓ ｅ ｏ ｈ ｈ ｉ ｙ ｂ ｉ ｉ ｖ ｒ ｏｔ ｅ ｍｉ ｎ ａ
基于EMTP_ATP的并联电容器投切过电压仿真分析
４基于ＥＭＴＰ／ＡＴＰ的并联电容器投切过电压仿真分析基于ＥＭＴＰ／ＡＴＰ的并联电容器投切过电压仿真分析ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｖｅｒｖｏｌｔａｇｅＣａｕｓｅｄｂｙＳｈｕｍＣａｐａｃｉｔｏｒｓＳｗｉｔｃｈｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＥＭＴＰ／ＡＴＰＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ胜利石油管理局电力管理总公司孤岛供电公司吴磊ＳｈｃｎｇｌｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＢｕｒｅａｕＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＩｓｌａｎｄｉｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢｒａｎｃｈＷｕＬｅｉ胜利石油管理局孤岛采油厂李梦玲ＳｈｅｎｇｌｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＢｕｍａｕＩｓｌａｎｄｉｎｇＯｉｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｌａｎｔＬｉＭｅｎｇｔｉｎ摘要：普遍采用并联电容器组作为主要的无功补偿装置，由于电容器奉身的储能特性以及断路器叫能的非同期合俐．使得在投切并联补偿装置的过程中产生幅值很高的打行流和操作过电压，从而时设备的绝缘水平和使用寿命造成不和Ｊ影响．甚至威胁到系统的安全稳定运行。
为此，以ＥＭＴＰ／ＡＴＰ）Ｉ，］＂并联电容器投切过电Ｊ≤的机理进行分析，结合油田电网中实际的１１０ｋＶ变电站，建立了仿真模型，进行暂态过程分析，通过与实际投切操作时的仪表测量值进行对比，表明数字仿真计算结果真实可信，具有现寅指导意殳。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｈｕｎｔｃａｐａｃｉｔｏｒｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓａｒｅａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ．Ｆｏｒｉｔｓｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｌｏｓｅｏｆｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｍａｙ，ｔｈｅｒｅｗｉｌＬｐｒｏｄｕｃｅｈｉｇｈｓｕｒｇｅａｎｄｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅｄｕｒｉｎｇｓｗｉｔｃｈｏｎ／ｏｆｆｔｈｅｓｈｕｎｔｃａｐａｃｉｔｏｒｓ．ＴｈａｔｉｓｈａｒｍｆｕｌｔｏｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎａｎｄｌｉｆｅｃｉｒｃｌｅｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓａｎｄｅｖｅｎｔｈｒｅａｔｅｎｓｐｏｗｃｒｓｙｓｔｅｍｓａｆｃａｎｄｓｔａｂｉｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎＴｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｇｉｖｅｓａｄｅｔａｉｌｓｔｏｄｙＯｎｔｈｅｍｃｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈａｔｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅｂａｓｅｄｏｎＥＭＴＰ／ＡＴＥＣｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈａｐｒａｃｔｉｃａｌＩ１０ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｉｎＳｈｅｎｇｌｉｏｉｌ—ｆｉｅｌｄ，ｉｔｓｅｔｓｕｐｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｄｕｒｉｎｇｓｗｉｔｃｈｏｆｆｏｆｆｔｉｌｅｓｈｕｎｔｃａｐａｃｉｔｏｒｓＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｖａｌｉｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｃｔｕａｌｓｙｓｔｃｍＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｈａｓａｐｒａｃｔｉｃａｌｍｅａｎｉｎｇｆｏｒｔｈｅｏｉｌ—ｆｉｅｌｄｃｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ关键词：并联电容器授切过电压ＥＭＴＰ／ＡＴＰ仿真Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｈｕｎｔｃａｐａｃｉｔｏｒＯｖｅｒｖｏｌｔａｇｅｃａｕｓｃｄｂｙｓｗｉｔｃｈｉｎｇＥＭＴＰ／ＡＴＰＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ巾围分类号：ＴＭ５３１４文献标识玛；Ａ１引言并联电容器是电力系统中重要的无功功率电源，其主要作用是改善电网电压质量、提高输变电设备和】用率、降低输电环节的电能损耗，确保电网安全稳定运行。
特高压输电线路合闸空载过电压的仿真分析
特高压输电线路合闸空载过电压的仿真分析作者：闫莎莎来源：《企业科技与发展》2016年第12期【摘要】文章以晋南荆特高压线路为研究对象，使用Matlab/Simulink建立了输电线路等效模型，对合闸过电压进行仿真，并分别分析使用一级合闸电阻、二级合闸电阻、三级合闸电阻和金属氧化物避雷器4种限制措施的限制效果，同时对仿真结果进行对比分析。
【关键词】特高压；空载线路；MATLAB；合闸过电压【中图分类号】TM723 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）12-0040-030 引言当今世界主要的发电厂依然是火电厂，我国亦然，火电厂占的比重是最大的，因此煤炭资源是发电所需的主要能源。
但是，我国的煤炭主要分布于“雄鸡”背部，而用电区域又主要分布在“雄鸡”的腹部，如果用传统的方法进行西电东送，就会产生巨大的损耗，因此特高压输电的发展是尤为重要的[1]。
输电线路开关的操作会在输电线路及与其连接的设备上产生较高的过电压，如何限制特高压输电线路的操作过电压倍数，是发展特高压电网所要解决的重大问题[2]。
本文基于特高压输电线路的特点，对输电线路简化分析并建模仿真，研究其过电压的大小，为限制过电压的措施提供理论依据。
1 合闸过电压理论分析合闸于空载线路是电力系统中常见的一种操作，通常可分为2种情况：一种是正常有计划的合闸，如线路检修后投入运行，根据调度需要对送电线路的合闸操作等[3-4]；另一种是自动重合闸。
用集中参数等值电路暂态的方法分析过电压，并按单相电路进行分相分析，合空线过电压时的集中参数等值电路如图1所示。
空载线路使用T等值线路代替，RT、LT、CT分别是其等值电阻、电感和电容，u为电源相电压，R0和L0分别为电源的电阻和电感，定性分析时还可以忽略电源电阻和线路电阻的作用，其等值电路可简化为如图2所示的简单振荡回路，其中电感L=L0+LT /2。
若取合闸瞬间为起点，此时t=0，电源电压的表达式如下：u（t）=Uφcosωt（1）在正常合闸时，线路上没有残余电荷，初始电压为0，图2的回路方程如下：L■+uc=u（t）（2）因为i=CT■，代入式（2）可以得到：LCT■+uC=u（t）（3）如果合闸时电源电压恰到幅值，此时过电压是最大的，由于回路振荡频率很高，可认为合闸到直流电源，式（3）可写为LCT■+uC=Uφ（4）解为uC=Uφ+Asinω0 t+Bcosω0 t（5）式（5）中，ω0为振荡角频率；A、B为积分常数。
基于电力电容器过电压分析与仿真——由并联电容器内部元件故障引起的过电压分析
基于电力电容器过电压分析与仿真——由并联电容器内部元件故障引起的过电压分析摘要：作为电力系统中最主要的无功补偿装置，电力电容器故障频发给生产生活带来诸多的不便，其中，最主要的故障是电力电容器运行过程中所承受的异常过电压。
因此，为减少故障，提高电网运行的可靠性，对电力电容器过电压的分析研究显得尤为重要。
本文结合电容器运行故障的具体情况，对造成故障的原因进行了详细的分析，对电容器内部电容元件击穿所导致的过电压情况进行研究，推导出完好相和完好电容元件所承受的过电压并对典型故障情况进行仿真。
关键词：并联电容器组；过电压；桥臂故障绪论近年来，电网中个别变电站中电容器组烧坏的情况时有发生，严重时会发生爆炸事故。
此类的事故对电网的安全运行构成较大威胁，同时给国家的经济发展带来巨大损失。
因此，探究电力电容器损坏的原因、损坏原理以及提出相应措施对电力系统的经济效益和安全运行都有重要意义。
1.国内外研究现状目前国外以并联电容器为无功平衡和电压支撑、提高配电网功率因数的备用设备。
从二十世纪末至今，国外多数国家采用分体式电容器组成电容器组投入运行，而采用集合式电容器组则较少。
国内的研究主要针对个别站或特定的问题，例如电容器的保护熔丝特性的选择、保护动作原因的分析、谐波对电容器的影响、电容器的维护建设等。
一些电容器相关厂家主要研究电容器材料、设计、散热以及生产工艺等制造方面的问题，而对产品的运行条件没有提供足够的重视。
而用户主要是针对使用条件、事故分析等方面开展故障原因分析，制定反制措施。
2过电压理论分析2.1导致电容器故障的原因电容器的实际使用寿命是用户和制造商所关心的问题。
根据国家标准，电容器制造厂应按照90%的产品能可靠运行20到30年的要求进行设计和生产。
只有在国家标准和技术规定的条件下得到正确使用，电容器才具有较高的可靠性，并达到其预期的使用寿命。
并联电容器补偿装置的使用寿命与电容器本身的制造水平、使用条件有关，电网的运行参数、运行状态也对电容器有着一定的影响。
特高压变电站110kV电容器组的选相控制技术仿真分析
特高压变电站110kV电容器组的选相控制技术仿真分析摘要：本文基于交流特高压变电站工程当中的110kV无功补偿并联电容器组的结构特点，对分合闸操作过程中的电流、电压的暂态效应进行分析，提出了相应的控制方案。
运用MATLAB仿真软件建立仿真模型，对比分析选相控制分合闸与三相同期分合闸操作的优劣。
仿真结果表明：选相控制技术在电容器组的投切过程中能够有效降低分合操作过程中的暂态冲击，延长断路器的电气寿命。
关键词：特高压；选相控制；并联电容器；断路器Simulation analysis of phase-control technology for 110kV capacitor bank in UHV SubstationZhai Xiangpeng,Zhang huishan(State Grid Hebei Electric Power Maintenance Branch ,Shijiazhuang 050071)Abstract：Based on the characteristics of 110kV reactive power compensation parallel capacitor bank in AC UHV substation project, this paper analyzes the transient effect of current and voltage during the operation of switching operation, and puts forward the corresponding control scheme. The simulation model is established by using MATLAB simulation software, and the advantages and disadvantages of the phase-control and three phase synchronous operation are compared and analyzed.The simulation results show that the phase-control technology can effectively reduce the transient impact during the switching operation of the capacitor bank and extend the electrical life of the circuit breaker.Key words:UHV；Phase-control;Parallel capacitor bank; Circuit breaker0 引言断路器选相控制技术就是根据负载的不同，控制断路器在最佳的电流相位或者电压相位进行分合闸操作的一种技术，能够有效地抑制断路器合闸涌流、操作过电压等问题，延长断路器的电气寿命，体现了断路器的智能化控制[1-2]。
基于MATLAB的电力系统内部过电压仿真分析
基于MATLAB的电力系统内部过电压仿真分析张景轩哈尔滨理工大学电气与电子工程学院 黑龙江 哈尔滨 150080摘 要 电力系统的安全运行在特高压电能传输过程中占有重要地位。
由系统内部故障或开关操作引发的过电压称为内部过电压，它会严重破坏电力系统的安全稳定运行。
系统内部过电压包括暂时过电压和操作过电压，本文利用MATLAB的Simulink仿真软件，建立工频过电压、空载线路合闸过电压和空载线路分闸过电压三种内部过电压形式的等值仿真电路，通过观察不同线路长度下的波形，找到高效抑制工频过电压的方法，并得出相应的结论。
关键词 电力系统内部过电压；工频过电压；空载线路合闸过电压；空载线路分闸过电压；MATLAB；SimulinkInternal Overvoltage Simulation Analysis of Electric Power System Based on MATLABZhang Jing-xuanSchool of Electrical and Electronic Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, Heilongjiang Province, ChinaAbstract The safe operation of electric power system occupies an important position in the process of ultra-high voltage electric energy transmission. The overvoltage caused by the internal fault or switching operation of the system is called internal overvoltage, which will seriously damage the safe and stable operation of the electric power system. The internal overvoltage of the system includes temporary overvoltage and operating overvoltage. This paper uses the Simulink simulation software of MATLAB to establish the equivalent simulation circuit in three forms of internal overvoltage: power frequency overvoltage, no-load line closing overvoltage and no-load line opening overvoltage, and find an efficient method to suppress power frequency overvoltage by observing the waveform under different line lengths, and obtain corresponding conclusions.Key words electric power system internal overvoltage; power frequency overvoltage; no-load line closing overvoltage; no-load line opening overvoltage; MATLAB; Simulink引言在长线路电能传输中，为提高传输效率，降低传输损耗，目前应用最多的就是特高压电能传输。