潜供电流抑制措施研究
潜供电流综述
根据以上条件，可写出下列表达故障相电压U和电流I的分布情况的传输线方程式：
图6潜供电流基本参数图
Fig.6Basic parameters of secondary arc current
(4)另外，潜供电弧参数是其电容和互感分量两者的矢量和,电容分量的大小取决于线路的相间电容以及两相运行时非故障相的实际运行电压,而互感分量的大小则取决于线路的相间互感以及两相运行时非故障相的实际电流。潜供电弧参数不仅取决于线路本身的固有参数和故障点的位置,而且与线路的运行参数,即单相重合期间两相运行时非故障相电流电压的分布有关，沿线(非故障相)各点的电压和电流随故障点的位置变化,而且电压和电流在数值上和相角上也都在变化[11]。
关键字:单相接地故障，潜供电流，恢复电压，单相自动重合闸
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自20世纪70~90年代国内外开展特高压输电技术研究以来，输电线路故障一直是人们关注的重要问题之一。据统计，在超(特)高压输电线路中，由于相间距离大，500kV线路故障中90%以上是单相接地故障。随着电压等级的升高，线路间的空间距离也越大，因此，对于特高压输电线路来说多相故障的发生率减小，而单相故障的发生率增加[1-2]。另外，特高压输电线路的杆塔较高压来说增高很多，线路上工作电压幅值很大，易由线路上产生向上先导，这些因素会使避雷线屏蔽性能变差，引发瞬时性故障。因此，对于特高压输电线路来说，单相瞬时性故障发生的几率相对来说更大。由于单相接地故障中，大部分为瞬时性故障，因此多采用单相自动重合闸来消除故障。使用单相自动重合闸的目的是为了在瞬时性故障消除后使线路重新投入运行，从而尽快恢复系统的正常运行状态[3]。
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿高压输电系统是指输电线路中使用的电压等级在110kV及以上的电力输送系统。
在高压输电系统中，过电压和无功功率是两个重要的问题。
过电压会引起设备损坏和电力系统不稳定，而无功功率不足则会影响系统的电能质量和效率。
为了解决这些问题，我们需要对高压输电系统的过电压潜供电流和无功补偿进行深入的研究和分析。
过电压潜供电流是指在高压输电系统中，由于突发故障或操作失误等原因导致输电线路出现过电压情况下，系统中会产生潜供电流。
这种潜供电流会对系统设备和安全产生严重影响，甚至引发事故。
对于过电压潜供电流的研究和控制显得尤为重要。
过电压潜供电流的产生主要与高压输电线路的特性和系统的运行状态有关。
当线路上发生过电压时，由于线路本身的电感和电容特性，会导致电流的异常波动和积累。
这些异常电流会对设备和系统造成严重威胁，甚至引发火灾和爆炸等危险事件。
为了控制和减少过电压潜供电流，我们可以采取一些有效的措施。
首先是加强对高压输电线路设备的保护和监控，及时发现并处理潜在的过电压情况。
其次是优化线路参数和设计，提高线路的抗干扰能力和耐受能力，减少过电压的产生和传播。
还可采用一些防护装置和保护设备，对过电压进行限制和消除，保障系统的安全和稳定。
无功功率补偿的原理是利用无功功率补偿装置，将系统中产生的无功功率进行补偿，达到提高系统功率因数和降低系统无功功率的目的。
无功功率补偿装置主要包括静态无功功率补偿装置（SVC）、静止无功功率补偿装置（STATCOM）等。
这些装置可以通过高速电子开关和电容器等元件，对系统的无功功率进行实时响应和处理，提高系统的电能质量和效率。
为了实现高压输电系统的无功功率补偿，我们需要分析系统的运行状态和电力负载情况，确定无功功率的补偿策略和方案。
对于大型的高压输电系统，还可以采用智能化控制和监测技术，实现系统的实时优化和调整，提高系统的无功功率补偿效果。
高压输电系统的过电压潜供电流和无功功率补偿是系统运行中需要重点关注和解决的问题。
关于超高压输电线路的潜供电流研究 郝亚丽
关于超高压输电线路的潜供电流研究郝亚丽摘要：电力系统具有供应范围广、装载容量大、电压等级高等特点，因此要深入了解高压输电线路的潜供电流特性，找到相应的对策，确保高压输电线路能正常运作，从而保障供电安全。
本文就超高压输电线路的潜供电流进行简单的阐述。
关键词：超高压；输电线路；潜供电流；研究500kV电压等级的输电系统中性点一般采用直接接地方式。
如果线路上发生瞬时性单相（假设为L1相）接地故障，便会形成电流回路，此时故障相将形成很大的短路电流，导致继电保护装置动作，断路器单相跳闸，位置由合变分；L1相的断路器经固定延时后重合，位置由分变合。
在断路器的L1相断开期间，非故障的L2和L3两相线路及相邻输电线路对故障线路L1相的静电耦合和电磁耦合作用，使得L1相会持续保持有短期的潜供电弧。
潜供电弧使得短路回路的电弧通道去游离过程受到阻碍，降低了断路器顺利单相重合闸的成功率。
因此，故障切除后潜供电弧的大小对于单相重合闸时间的选定和合闸的成功率有着关键影响。
1高压输电线路潜供电流的物理特性分析1.1单相重合时间分析对于单向重合，其时长设置得越短，就越利于维持系统的稳定性。
在一定储存条件内，如果重合时长缩短，那么能传输的功率就会加大。
如果重合闸的时长大约在0..3～0.6s，那么属于快速重合；如果该时长为0.7～1s以上，那么属于慢速重合。
根据运算可看出，在单回50kV的高压线路中，0.6s的单相快速重合能把线路传送功能提升约16%。
而在双回或回路更为复杂的高压线路中，单相快速重合的重要性会减小。
投入单相重合后，约0.02s时继电保护装置会停止工作，从而使断路器的线圈带电；0.0.4～0.06s后，线路两端断路器会进行分闸，主触头会断开，系统短路切除；0.02s后，断路器的分闸电阻断开，从而将系统和故障线路彻底分离；经0.2s，潜供电弧自动熄灭；0.04～0.06s后，潜供电弧的弧道结束游离状态；0.1s后，系统两端断路器会接收到闭闸讯号，线圈通电；0.2～0.25s 后，断路器合闸，投入电阻；经0.2s，合闸电阻会完全退出，系统重新接收电流，回复到常规运行状态。
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿高压输电系统的过电压问题是电力系统中常见的问题之一，过电压会带来许多潜在的危害，如设备的过热、击穿、闪络等，严重影响电力系统的可靠性和安全性。
本文将重点讨论高压输电系统中的过电压潜供电流问题和无功补偿方法。
过电压潜供电流是指当高压输电系统出现过电压时，由于线路及设备的电容性电流响应导致的额外电流。
过电压潜供电流会对电力设备造成损害，例如电力变压器、绝缘子等。
在高压输电系统中，经常会出现各种过电压现象，例如雷击、故障、开关操作等，这些都会导致输电线路和设备的电压突变，从而产生潜供电流。
为了解决过电压潜供电流问题，需要采取一些措施。
可以采用适当的绝缘措施，如增加设备的绝缘等级，保证电气设备能够承受额外的潜供电流。
可以采用过压保护装置，及时检测输电线路和设备的过电压情况，并采取措施进行保护，避免潜供电流对设备造成损坏。
对于容易产生过电压的设备，可以采用隔离开关等装置，将其与输电线路隔离，减少对电力系统的影响。
无功补偿也是解决高压输电系统过电压问题的重要方法之一。
无功补偿主要是通过调节电力系统的无功功率，降低系统的电压水平，减少或消除过电压现象的发生。
无功补偿有静态无功补偿和动态无功补偿两种方式。
常用的无功补偿设备有电容器和电抗器。
在高压输电系统中，可以根据实际的电压和无功功率情况，合理配置无功补偿设备，改善系统的功率因数，减少电压波动，提高电力系统的稳定性。
需要注意的是，在配置无功补偿设备时，应充分考虑电力系统的特点和需求。
应根据实际的无功功率需求，选择适当的容量，以充分发挥无功补偿设备的效果。
还需要进行合理的运行控制，根据电网的负荷情况动态调节无功补偿设备的投入和退出，以保证系统的正常运行和稳定性。
高压输电系统中的过电压潜供电流和无功补偿问题是非常重要的，对电力系统的可靠性和安全性具有重要影响。
通过合理配置无功补偿设备和采取有效的保护措施，可以有效地解决过电压潜供电流问题，提高电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统中的无功电流抑制技术研究
电力系统中的无功电流抑制技术研究一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，而无功电流则是电力系统中的一个重要问题。
无功电流造成了能源的浪费，减少了系统的效率，同时也带来了环境污染和设备损坏的风险。
因此，研究和开发无功电流抑制技术是提升电力系统性能和可靠性的关键一环。
二、无功电流的来源在电力系统中，无功电流主要有两个来源：电容性无功电流和感性无功电流。
电容性无功电流主要由电容器引起，这是由于电容器具有存储电能的能力。
感性无功电流则是由感性负载产生的，包括电感线圈和电机等。
三、无功电流的影响无功电流的存在对电力系统带来了一系列的问题和影响。
首先，它造成了能量的浪费，导致电力系统的效率下降。
其次，无功电流会导致电压波动，降低系统的稳定性。
此外，高水平的无功电流会加重电线和设备的负荷，可能引发电线过热或设备过载，甚至引发事故。
四、无功电流抑制技术的研究现状为了解决无功电流问题，研究人员开发了多种无功电流抑制技术。
例如，调制技术是一种常用的方法，通过改变电力系统的工作条件来减少电容性无功电流的产生。
另外，储能装置也可以用来吸收和补偿无功电流，以减少对电力系统的负荷。
此外，控制电压和电流的波形也是一种有效的无功电流抑制技术，可以通过谐波滤波器和静止补偿器来实现。
五、无功电流抑制技术的应用案例无功电流抑制技术已经在电力系统中得到了广泛的应用。
以静止补偿器为例，这种设备能够通过监测无功电流的大小和频率来自动调整电流和电压的波形，从而减少无功电流的产生。
另外，由于静止补偿器能够实时响应无功电流的变化，所以它在电力系统中的响应速度非常快。
六、无功电流抑制技术的挑战和未来发展方向尽管无功电流抑制技术在解决无功电流问题上取得了显著成果，但仍然存在一些挑战和问题。
首先，无功电流的抑制需要消耗大量的能量，因此如何提高能源利用效率是一个重要的问题。
其次，现有的无功电流抑制技术还有待进一步的研究和改进，需要更加高效和可靠的解决方案。
基于ATP_EMTP的特高压交流输电线路潜供电流仿真分析
（ 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。
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿
高压输电系统过电压潜供电流和无功补偿在高压输电系统中，过电压问题一直是一个存在的问题。
过电压是指电压超过了正常电压的一定范围，超过这个范围就会对设备和系统造成损害，使运行不稳定。
过电压产生的原因很多，如闪电、开合闸操作和电力负荷变化等。
这些原因导致的过电压都会产生一些不良影响，如短路事故、设备损坏、电能损耗增加和系统发生振荡等。
为了解决高压输电系统中的过电压问题，需要采取一些措施来对系统进行调控，其中最常见的方法是进行无功补偿。
无功补偿是通过增加或减少无功电流来改变电网中的无功功率，从而使系统的功率因数达到合理的值，避免过电压的产生。
过电压潜供电流是指在一个受到过电压冲击的高压输电线路或变电站中，与电网中的感性无功电流相比可以引起远端供电系统电压变化的电流。
过电压潜供电流是由于高压输电线路或变电站中存在的电容导致的。
当系统中发生故障或电力变化时，电容会在短时间内储存或释放电能，引起电压冲击。
过电压潜供电流的大小与电容值和电压冲击时长有关。
为了降低过电压潜供电流的影响，可以通过无功补偿来改变电网中的电容值。
在过电压冲击时，如果电网中存在足够的无功电流来抵消电容的影响，那么电压冲击就可以得到一定程度的抑制，从而避免了过电压潜供电流的产生。
无功补偿可以分为静态和动态两种方式。
静态无功补偿是通过在电网中增加或减少一定量的无功电流，来改变系统中的功率因数和电容值，从而达到无功补偿的目的。
静态无功补偿的主要设备有电容补偿器、电抗补偿器和电力电子器件。
动态无功补偿可以根据系统负荷变化进行自动调整，使系统中的无功功率保持稳定。
动态无功补偿的主要设备有电力电子补偿器和柔性交流输电系统。
总之，过电压是高压输电系统中需要处理的一项重要问题。
采取无功补偿措施可以有效地解决这个问题，提升系统的稳定性和可靠性。
潜供电流影响因素的研究
潜供电流影响因素的研究栾鹏飞;李含善【摘要】The paper considers that the combustion time of secondary arcsin the extra-high voltage transmission lines is long, if these arcs can not be extinguished in time, the single-phase automatic reclosing would be failed; thus it has bad effect on the power supply security and system stability. Therefore, this article derives calculation formulas of inductance on neutral of shunt reactors which restrain secondary arc current and the calculation formulas of capacitance, inductance and total secondary arc current by using the circuit theory. These formulas can accurately compute the secondary arc current on short distance single circuit transmission lines. The paper uses simulation software Matlab to analyze the influences of the distance between lines and compensation scheme on the secondary arc current.%本文考虑到线路中由于超高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定.为此本文首先通过电路理论推导出抑制潜供电流的并联电抗器中性点小电抗以及潜供电流的容性、感性以及总潜供电流计算公式,以便精确计算短距离单回输电线路的潜供电流.本文利用仿真软件Matlab仿真分析了线间距离以及不同的补偿方式对潜供电流的影响.【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(033)004【总页数】4页(P47-50)【关键词】潜供电流;并联电抗器;补偿方式【作者】栾鹏飞;李含善【作者单位】内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】TM723据统计,超高压输电线路的故障90%以上是单相接地故障[1],而单相接地故障中有大部分是瞬时性故障.研究表明,单相自动重合闸是否成功在很大程度上取决于故障点的潜供电流大小和恢复电压幅值及其上升速度.由于特高压输电线路电压高,线路长,相间电容和互感数值大,导致潜供电弧燃烧时间较长,使单相自动重合闸的成功率大幅降低,对系统危害大.1 潜供电流在超高和特高压电网中,为了限制空载线路重合闸过电压,常采用单相重合闸操作.当系统的一相因单相接地故障而被切除后,由于相间互感和相间电容的耦合作用,被切除的故障相在故障点仍流过一定数值的接地电流,即潜供电流.潜供电流由容性和感性两个分量组成.对于潜供电流,我国大多采用并联电抗器加中性点小电抗的方法进行抑制.设LM、LN为并联电抗器及中性点小电抗的电感.2 潜供电流的分量2.1 潜供电流容性分量表达式本文从线路两端装设并联电抗器加中性点小电抗入手,从而推出潜供电流容性分量表达式.潜供电流容性分量的计算电路如图1所示.其中,L1、L2分别为线路首、末两端补偿时的等效相间电感(H);C0为线路单位长度相间电容(F/km);l是线路的长度.图1 无补偿时潜供电流容性分量计算电路由潜供电流容性分量的定义知,其计算公式为式中,l3为首、末端补偿的并联等效相间电感,表示为当线路首端补偿时,L3=L1;当线路末端补偿时L3=L2;当线路两端无补偿时,L1=L2=∞,则L3=∞.2.2 潜供电流感性分量表达式线路两端补偿时潜供电流感性分量计算电路图如图2所示.假设故障发生在距离首端x处.C1为故障相对地的电容(F/km);L0为线路单位长度自感(H/km),L1和L2分别为线路首、末端补偿等效对地电感(H);is L1和is L2为以故障点为界前后两端故障相线路上的感性分量(kA);eM1和eM2分别以故障点为界前后两端非故障相线路产生的感应电动势(kV).潜供电流的感性分量为is L=is L1-is L2.图2 两端补偿时潜供电流感性分量根据电路中的霍尔电流定律和叠加原理,从图中可推导出潜供电流感性分量的计算公式如下:式中,M为线路单位长度互感(H/km);X1和 X2为中间变量,分别为对于不同的补偿方式,X1和X2的表达式各不相同,具体为:线路末端补偿时线路首端补偿时则线路中潜供电流的总公式为:3 加速潜供电流熄灭的措施从国内外的输电线路运行记录统计结果看,超高压、特高压输电线路的故障90%以上是单相接地故障,而单相接地故障中有70%～80%为“瞬时性”故障.为了提高系统的稳定性和可靠性,现在的工程往往使用单相重合闸.为了使单相重合闸能够成功地动作,就要使潜供电流以及恢复电压要小.目前用于熄灭潜供电弧的方法主要有使用快速接地开关(HSGS)和并联电抗器中性点接小电抗2种.所有用于熄灭潜供电弧的方法均可归结为降低潜供电流的幅值,进而减少电弧燃烧的时间[2].本文只介绍一下用并联电抗器中性点接小电抗的方法来抑制潜供电流.3.1 并联电抗器中性点加小电抗由上述所知,故障相单相断开后,健全相与故障相之间的静电耦合在故障相的接地弧产生潜供电流的横分量,而接地磁耦合在接地弧道上形成潜供电流的纵分量.潜供电流主要取决于横分量的大小.显然,当线路上并联电抗器补偿不带中性点小电抗时,并联电抗器对相间电容不能达到近似全补偿效果,即不能有效地达到加速潜供电流熄灭的目的.而且电抗器与线路对地电容可能发生并联谐振,导致断开相出现谐振过电压.并联电抗器带中性点小电抗的补偿方式可以有效解决以上矛盾.并联电抗器中性点带小电抗接在线路中如图3所示.3.2 并联电抗器中性点小电抗的公式图3 并联电抗器中性点带小电抗接线图为了抑制潜供电流,在线路上增设了中性点带小电抗的并联电抗器.在线路上增设中性点小电抗的目的有两个:①控制潜供电流;②抑制线路谐振过电压.因此,小电抗的值一定要取恰当值,否则会引起线路发生谐振,从而影响线路的正常运行.因此,本文简单介绍中性点小电抗的取值.设LM、LN为并联电抗器及中性点小电抗的电感,其等效到输电线路侧的相间电感L12和对地电感L11分别为[2].为了完全抑制潜供电流,本文使相间电感L12和相间电容C发生并联谐振,根据电路知识求得:式中:X12=wL12,XC=1/wC.在实际工程中,为了避免产生并联谐振,通常使实际值略小于上述所求的值.4 影响潜供电流容性分量的因素影响潜供电流的因素很多,如风力及风速、空气的温度和湿度、线路换位方式及补偿方式、线路相间的距离等.本文利用仿真软件Matlab仿真分析了线间距离对潜供电流的影响.4.1 线间距离对潜供电流容性分量的影响本文以已经投运的海南联网工程为例,分析了不同的补偿方式以及线间距离对潜供电流的影响.海南联网工程采用500 kV交流架空线路与海底电缆混合输电方式,其中海底电缆长31 km,架空线路分为两段,长度分别为14.5km和127km[5].海南联网工程示意图如图4所示.由于海底电缆三相距离较远,相间基本不存在互感,以及海底电缆基本上无相间电容耦合,所以潜供电流很小.因此,本文不再考虑海底电缆这部分的潜供电流,只考虑架空线上的潜供电流.本文以港城-南岭这段的架空线为例,来介绍线间距离对潜供电流容性分量的影响.在无补偿的情况下,根据公式(8)和(9)可知,潜供电流容性分量的有效值随线间距离变化的曲线如图5所示.从图5计算结果中可知,线间距离与潜供电流容性分量成相反变化规律,线间距离越远则潜供电流的容性分量就越小.图4 海南联网工程示意图图5 无补偿时线间距离对潜供电流容性分量的影响4.2 补偿方式对潜供电流容性分量的影响潜供电流容性分量不仅受到线间距离的影响,也与补偿方式有关.不同的补偿方式对抑制潜供电流的效果是不一样的.但不同的补偿方式却对潜供电流容性分量的抑制效果差不多.潜供电流容性分量在不同补偿方式下的的变化曲线如图6～8所示.图6 首端补偿时线间距离对潜供电流容性分量的影响4.3 仿真结果分析图5给出了线路无补偿时潜供电流容性分量的大小.在线间距离为10 m时,且在线路无补偿时,潜供电流的容性分量远远大于感性分量,起主要作用.所以,潜供电流的大小约为容性分量,这样大的潜供电流使得潜供电弧燃烧时间很长,如果不及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全以及系统稳定.从图6和图7知,线路单端补偿(首端补偿或末端补偿)潜供电流容性分量的大小是一样的,这是因为当线路单端补偿时,只影响潜供电流的感性分量,而不影响潜供电流的容性分量.也就是说在线路有补偿(两端、末端和首端补偿)时,潜供电流的容性分量数值很小,这是因为在并联电抗器补偿度小于1时,一般按相间全补偿原则,选择小电抗使得容性分量没有回路.所以,在线路有补偿时,由于容性分量很小,线路中的潜供电流主要受感性分量的影响.5 结论研究表明,单相重合闸是否成功在很大程度上取决于故障点的潜供电流大小和恢复电压[3-4].因此,当线路发生单相接地故障时,线路中的潜供电流是不容忽视的. (1)在无补偿的情况下,潜供电流的大小主要取决于潜供电流的容性分量.但当线路处于两端补偿、首端补偿以及末端补偿时,线路中的潜供电流容性分量几乎为零.所以,这时潜供电流的感性分量起主要作用.(2)当线路处于首端补偿和末端补偿时,它们对抑制潜供电流容性分量的效果是一样的.这是因为,潜供电流的容性分量与并联电抗器的补偿位置无关.(3)线路中潜供电流的感性分量与并联电抗器的补偿方式有关,而且也与线路对地距离成反比.参考文献：[1］陈政,康义,马怡情.广东-海南交流联网工程无功补偿及电磁暂态研究[J].电网技术,2009(19):20-38.[2］Mallat S.A Theory for Multire solution Signal Decomposition:The Wavelet Representation[J].IEEE T rans.on Pattern Anal and Machine Intell,1989,11(7):674-693.[3］Anderson J G.超高压输电线路[M].北京:水利电力出版社,1979.[4］商立群,施围.快速接地开关熄灭同杆双回输电线路潜供电弧的研究[J].电工电能新技术,2005,24(2):5-6.[5］广东-海南500 kV交流跨海联网工程无功补偿及电磁暂态研究[J].电网技术,2009,33(19):1-3.。
电气工程基础(下)概念总结
第十章远距离输电1、远距离输电考虑电气参数分布特性的原因：远距离一般指300km以上，由于50Hz工频交流电的1/4波长为1500km，与远距离输电线路长度的数量及接近或相当，所以考虑。
2、线路传播系数γ和线路波阻抗Z是反映长线电气性能的特征量，与线路参数和运行频率有关，而与线路电压、电流无关。
输电线路末端的电压高低与输送的无功功率有关。
换流器控制角越小，输出直流电压越大。
3、自然功率：Pn=U1的平方/Zc。
在传输功率等于自然功率条件下，线路任意点的电压均与首、末端电压相等。
其物理意义为：(1)此时在长线输电系统中，线路电容所吸收的容性无功功率，等于线路电感所消耗的无功功率。
(2)当线路输送的功率大于自然功率时，线路电感所消耗的无功功率大于线路电容所发出的无功功率，此时线路末端的电压将低于送端的电压。
(3)当线路输送的功率小于自然功率时，线路电感所消耗的无功功率小于线路电容所发出的无功功率，此时线路末端电压将高于送端的电压。
抑制措施：为此，需用并联电抗器的方法来补偿线路电容发出的无功，抑制电压升高。
4、电容效应（法拉第效应）：空载长线末端电压高于首端电压的现象。
这是由长线线路电容电流流经电感所引起的，法拉第效应引起的工频过电压会对线路绝缘造成伤害，采用超高压并联补偿是限制长线工频过电压的主要手段。
5、并联电抗器的作用：限制线路工频过电压、补偿线路电容无功、配合中性点小电抗抑制潜供电流等。
6、潜供电流(二次电流)：在具有单相重合闸的线路中，当故障相被切除后，通过健全相对故障相的静电和电磁耦合，在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流，称为潜供电流。
7、抑制潜供电流措施：并联电抗器中性点加小电抗的潜供电流补偿方式来抑制潜供电流。
使接地电弧迅速熄灭，以保证单相重合闸的成功。
8、直流输电：将送端系统的正弦交流电在送端换流站升压整流后通过直流线路传输到受端换流站，受端换流站将直流逆变成正弦工频交流后将鸭和受端系统相连。
中小功率开关电源的浪涌电流抑制及辅助电源研究的开题报告
中小功率开关电源的浪涌电流抑制及辅助电源研究的开题报告一、研究背景及意义随着电子器件的普及和应用范围的扩大，开关电源在各种电子设备中得到广泛应用。
但在开关过程中，电磁干扰和浪涌电流等问题容易产生，这些问题不仅会严重影响电子设备的稳定性和工作寿命，还会对周围环境产生干扰和噪声，因此如何抑制或降低这些问题的影响，一直是电子工程领域的研究热点之一。
本研究旨在研究中小功率开关电源的浪涌电流抑制及辅助电源方案，以降低其电磁干扰和浪涌电流问题带来的负面影响，提高开关电源的工作稳定性和可靠性，为电子器件的应用提供更好的技术支持和解决方案。
二、研究内容和方案本研究将主要从以下两个方面进行研究：1.浪涌电流抑制方案研究针对中小功率开关电源在开关过程中产生的浪涌电流问题，本研究将研究多种抑制浪涌电流的方案，并通过实验测试，对比分析不同方案的效果和适用范围，最终确定最优方案。
2.辅助电源方案研究针对开关电源中电路复杂度高、抗干扰能力弱等问题，本研究将研究多种辅助电源方案，通过实验测试，对比分析不同方案的效果和适用范围，最终确定最优方案。
三、研究计划与进度安排本研究计划分为以下几个阶段：1.文献调研阶段对中小功率开关电源的浪涌电流抑制和辅助电源方案进行文献搜集和调研，了解国内外研究现状和发展趋势，确定研究方向和研究重点。
2.浪涌电流抑制方案研究阶段选取几种常见的浪涌电流抑制方案，进行仿真设计和实验测试，并对比分析其效果和适用范围，确定最优方案。
3.辅助电源方案研究阶段选取几种常见的辅助电源方案，进行仿真设计和实验测试，并对比分析其效果和适用范围，确定最优方案。
4.方案优化和总结阶段对研究所得数据进行统计和分析，对研究方案进行优化和总结，撰写研究报告和论文，并进行答辩。
预计研究周期为一年，具体进度安排如下：第1-2个月：文献调研和研究方向确定第3-6个月：浪涌电流抑制方案研究第7-10个月：辅助电源方案研究第11-12个月：方案优化和总结四、研究预期成果本研究预期将获得以下成果：1.中小功率开关电源的浪涌电流抑制方案和辅助电源方案研究结论2.经过实验测试的抑制浪涌电流和提高开关电源稳定性的方案设计和实现3.研究报告和学术论文通过本研究获得的结果和成果，将对开关电源的应用和发展起到促进作用，为电子工程领域的技术进步和发展做出贡献。
超特高压输电线路的潜供电流特性与抑制策略研究
～ 路的恢 复 接 地开关 Ｈ Ｓ Ｇ Ｓ ， 将 故障相两 端快速接 地 ， 降低线
电压 ， 从而加快潜供 电流的熄灭 。目前我 国主要采用第一种
、 ． ¨
三
． ． ． ． ．
⑧ √
方 案 。
３ ． １ 并联电抗器中性 点小 电抗
图 ２ 潜供 电流形成机理
图５ （ ａ １ 为并联 电抗器及其 中性点小 电抗 的连接方式 ， 图 设 线路在 基频下 总 的串联阻 抗为 ｎ ￣ ｊ ｘ，对 地导 纳为 ５ （ ｂ ） 为等效之后 的相间连接形式 ， 图５ （ ｃ ） 为等值后 的星型连 ｉ Ｂ 。 如图 ３ １ Ｏ ｌ 所示为近似 的潜供 电流的容性分量计算 电路 。 当 接方式 。 ｛ ｉ 、 Ｌ ～ 线路 Ａ相发生短路故障 ， Ａ相两端断路器 断开后 ， 短路电流 并联电抗器的等值零序 电抗为嘲 被切除 ， 设弧道电阻为零 ， 则流过故障点 的潜供 电流电容性
Ｆ ｉ ｇ． ５ ｎｅ ｕ ｔ ｒ ａｌ ｒ ｅ ａｃ ｔ ｏｒ ａｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｅ ｑ ｕｉ ｖ ａｌ ｅｎ ｔ ｍｏ ｄｅ ｌ
将其 等效 到线路 中如图 ６ ，根据相 间 电容全 补偿 的原 则， 有Ｘ ＝ 。 。由此可知 ， 当Ｘ ＜３ Ｘ 时， 不能选择 出中性点 小 电抗 ， 因为中性点小 电抗为负值。超特高压线路 的相 间电 容一般较大 。当 较小时 ， 中性点小 电抗 可根据全补偿原
行， 由于相间 电容 的作 用 ， 会 由非 故障相 向故 障相 产生 容性 电流 ， 这就是潜供 电流的容性分量 。而由于线路之 间的 潜供 电流 的试 Ｂ ＝ ～ 一 ⑧ 卜 Ｌ ～ 一 专
，
当潜供 电流较小 时 ，电弧可 由于风力或 者上升气流拉
750kV及特高压输电线路抑制潜供电弧的方法
750kV及特高压输电线路抑制潜供电弧的方法
王皓;李永丽;李斌
【期刊名称】《中国电力》
【年(卷),期】2005(38)12
【摘要】为使单相自动重合闸在750kV及特高压输电线路瞬时性故障后可靠重合,必须限制潜供电流和恢复电压.基于一个750kV双端电源供电系统模型,对2种熄灭潜供电弧的方法--使用快速接地开关和并联电抗器中性点接小电抗,采用ATP仿真软件进行了潜供电流及恢复电压的计算,分析比较了2种方法的优缺点.依据仿真数据得出,并联电抗器中性点接小电抗的方法降低潜供电流及恢复电压的效果优于前者.同时针对特高压线路采用单相自动重合闸的优势,提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围,从而达到抑制谐振过电压、加速潜供电流熄灭,成功实现单相重合闸的目的.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】王皓;李永丽;李斌
【作者单位】天津大学,电气与自动化工程学院,天津,300072;天津大学,电气与自动化工程学院,天津,300072;天津大学,电气与自动化工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TM771
【相关文献】
1.特高压串补输电线路熄灭潜供电弧的方法 [J], 胡玉生;商立群;刘培
2.电弧故障保护电器(AFDD)串联、并联电弧故障试验及抑制性负载屏蔽试验方法[J], 吴艾伦
3.特高压线路熄灭潜供电弧的方法比较 [J], 孙秋芹;李清泉;李庆民;王冠
4.电弧故障保护电器（AFDD）串联、并联电弧故障试验及抑制性负载屏蔽试验方法 [J], 吴艾伦;
5.超高压电网可控串联补偿与潜供电弧的抑制 [J], 尹忠东;刘虹
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潜供电流抑制措施研究
分数: ___________任课教师签字：___________ 华北电力大学研究生结课作业学年学期：2010-2011学年第二学期课程名称：电气工程新技术学生姓名：刘奕学号：2102213212提交时间：2011潜供电流抑制措施研究刘奕（2102213212，硕电力107班，电气工程）摘要：由于特高压线路的潜供电流大、恢复电压高，使得潜供电弧难以熄灭，从而可能影响单相重合闸的无电流间歇时间和重合闸成功率，针对此种情况，在探讨潜供电流产生机理的基础上研究了限制潜供电流和加快潜供电弧熄灭的措施。
关键词：重合闸；潜供电流1 引言自国内外开展特高压输电技术研究以来，线路故障问题一直是人们关注的问题。
超、特高压输电线路中的单相电弧接地故障约占总故障率的80%以上,将故障相线路两侧的开关分闸后,通过故障点的电弧电流,将从单相短路电流(一次电流) 大幅下降为由两健全相电压及其负载电流通过相间电容和互感传递过来的潜供电流,亦称感应电流、残余电流或者二次电流(SC),显然,只要后者足够小,电弧能够自熄,单相重合可获成功；目前单相自动重合闸已在我国得到了普遍使用。
因此，怎样提高单相自动重合闸的成功率,使特高压线路的潜供电弧快速熄灭, 就成了保证特高压系统稳定安全运行的重要问题, 是实施超高压输电需要研究的重点技术问题之一。
2潜供电流的机理在超高压系统中，为了提高供电的可靠性，多采用快速单相自动重合闸。
当系统的一相因单相接地故障而被切除后，由于相间互感和相间电容的耦合作用，被切除的故障相在故障点仍流过一定数值的接地电流，这就是潜供电流。
该电流是以电弧的形式出现的，也称潜供电弧。
如图1所示，当线路发生单相（A相）接地故障时，故障相两端断路器跳闸后，其他两相（B、C）仍在运行，且保持工作电压。
由于相间电容12C和相间互感M的作用，故障点仍流过一定的电流I，即潜供电流。
当潜供电弧（电流）瞬间熄灭后，同样由于相间电容和互感的耦合作用，在弧隙出现恢复电压。
特高压线路采用HSGS限制潜供电流的研究
第38卷第6期电力系统保护与控制Vol.38 No.6 2010年3月16日 Power System Protection and Control Mar.16, 2010 特高压线路采用HSGS限制潜供电流的研究吴剑凌1，张 思2,3，张 仪4，潘少良5，潘红武5，吴国英5，周 浩3（1.浙江省电力公司，浙江 杭州310007； 2.慈溪供电局，浙江 慈溪 315300； 3.浙江大学电气工程学院，浙江 杭州 310027；4.湖州电力公司，浙江 湖州 313000；5.湖州电力设计院，浙江 湖州 313000）摘要：基于1 000 kV双端电源输电线路模型，利用EMTP仿真计算加装HSGS前后潜供电流的变化情况。
研究表明，采用HSGS 限制潜供电流的方法适用于较短的、不需要高抗补偿和换位的线路，一般要求200 km以内。
HSGS的接地电阻对HSGS限制潜供电流效果的影响很大，应该小于0.5 Ω。
并分析了HSGS的接地电阻大于1.5 Ω时，150 km线路两端的潜供电流比加装前大的现象。
对不同长度的装有HSGS的线路分别仿真可知，线路越长，潜供电流和恢复电压的值越大。
关键词: 特高压；仿真；潜供电流；快速接地开关；重合闸Study on secondary arc current of UHV line using HSGSWU Jian-ling1, ZHANG Si2,3, ZHANG Yi4, PAN Shao-liang5, PAN Hong-wu5, WU Guo-ying5, ZHOU Hao3(1. Zhejiang Electric Power Company, Hangzhou 310007, China; 2. Cixi Power Supply Bureau, Cixi 315300, China; 3. School of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 4. Huzhou Electric Power Company, Huzhou 313000, China; 5. Huzhou Electric Power Design Institute, Huzhou 313000, China)Abstract: The model of 1000 kV transmission line with two sources is established, based on which the secondary arc currents are calculated with EMTP for that with and without the HSGS. It shows that the HSGS is feasible for a shorter line which need not shunt reactor and transposition, generally shorter than 200 km.The grounding resistance of HSGS influences obviously the limiting effect of HSGS, and it should be set at less than 0.5 Ω.Then the phenomenon that the secondary arc current increased after using HSGS with a resistance bigger than 1.5 Ω on sides of the 150 km line is discussed. Simulations are carried out for lines with different length, which shows that, the longer the line with HSGS is, the bigger the secondary arc current and recovery voltage will be.Key words: ultra high voltage; simulation; secondary arc current; high speed grounding switch; single phase reclosure中图分类号： TM71 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2010)06-0052-040 引言为了提高系统的稳定性和供电的可靠性，我国在220 kV及以上的电力系统中广泛采用单相自动重合闸[1-4]。
潜供电流对重合闸的影响及防止
有 什 么 不 同 ？
陈 勖 标 同 志 ：
往 往 由 防 止 操 作 过 电 压 决 定 。
（甘 肃 省 景 泰 县 战 奇 发 ）
小 电 流 接 地 系 统 中 发 生 单 相 接
谐 振 过 电压 。 由 系 统 电 容 及 电
战 奇 发 同 志 ：
地 故 障 时 ，接 地 点 将 通 过 接 地 故 障 感 回 路 组 成 谐 振 回 路 时 引 起 ，特 点
持 相 同 ，各 电 气 量 的 波 动 范 围 不 大 ， 小 电流 接地 系统 中采用 中性 不 高 ，一 般 对 设 备 绝 缘 危 险 性 不 大 ，
且 振 荡 在 有 限 的 时 间 内 衰 减 从 而 进 入 新 的 平 衡 运 行 状 态 。
但 在 超 高 压 、远 距 离 输 电 确 定 绝 缘
较 长 ，将 使 重 合 闸 重 合 失 败 。 电 流 表 、功 率 表 周 期 性 的 大 幅 度 摆
特 点 是 持 续 时 间 短 暂 、冲 击 性 强 ，与
动 心 到
；电 压 表 周 期 性 大 幅 摆 动 ，振 的 电 压 波 动 最 大 ，并 周 期 性 接 近 于 零 ；失 步 的 发 电 厂 间
编 辑 同 志 ：
什 么 采 用 中性 点 经 消 弧 线 圈 接 地 ？ 不 利 情 况 下 过 电 压 倍 数 较 高 。 因 此
请 问 系 统 振 荡 事 故 与 短 路 事 故
（海 南 省 琼 海 市 陈 勖 标 ） ３０ ｋＶ及 以 上 高 压 系 统 的 绝 缘 水 平
电 力 系 统 振 荡 和 短 路 的 主 要 区 线 路 对 应 电 压 等 级 电 网 的 全 部 对 地 是 过 电 压 倍 数 高 、持 续 时 间 长 。
消除带串补装置的特高压线路潜供电流的方法
消除带串补装置的特高压线路潜供电流的方法梁松涛【摘要】利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,以某1000kV特高压交流试验示范工程为例,针对安装有串联补偿装置的特高压输电线路潜供电流进行仿真分析,提出了一种利用旁路故障相串联补偿来消除这种影响的新方法.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】2页(P36-37)【关键词】特高压;潜供电流;串联补偿装置;旁路故障相串联补偿【作者】梁松涛【作者单位】昆明理工大学,云南昆明650051【正文语种】中文【中图分类】TM8我国第一条1000kV特高压交流输电线路已于2009年投入运行，对于超高压输电线路，发生故障的90%以上是单相接地故障，并且单相接地故障约有80%为“瞬时性”故障，为了提高供电可靠性，单相自动重合闸装置得到了广泛的应用。
但是，随着输电线路电压等级的提高，远距离输电，相间电容的耦合就越强，这使得线路潜供电流难以熄灭，降低了单相自动重合闸的成功率。
目前，FACTS装置广泛应用于电力系统中，对于提高电力系统的稳定性起到了重要的作用，但同时也对系统的潜供电流产生了影响，因此，本文通过对安装有串联补偿装置的特高压输电线路的潜供电流进行了仿真分析，并且提出了一种可有效消除串联补偿装置对潜供电流产生影响的新方法。
在我国，为了提高电力系统的稳定性，超、特高压输电线路多采用单相重合闸装置。
当输电线路由于雷击或其他原因发生单相接地故障时，故障相两端的断路器跳开后，其余两相继续正常运行，且保持了正常的故障电压，此时，由于非故障相与断开相之间存在静电 (通过电容)和电磁 (通过互感)的联系，虽然短路电流已经被切断，但在故障点的弧光通道中仍流过一定的电流，即为潜供电流。
潜供电流是通过健全相对故障切除相的静电感应和电磁感应作用产生的。
因此，潜供电流主要由两部分产生:静电感应分量和电磁感应分量。
产生机理如图1所示:由图1可知，当C相发生单相接地时，静电感应分量是潜供电流的横分量，可表示为:由公式 (1)可知，静电感应分量与故障点的位置无关，而与输电线路长度和线路结构 (主要是影响线间耦合电容的因素，如排列方式、导线间的距离、导线的分裂情况以及换位方式)有关。
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分数: ___________
任课教师签字：___________ 华北电力大学研究生结课作业
学年学期：2010-2011学年第二学期
课程名称：电气工程新技术
学生姓名：刘奕
学号：2102213212
提交时间：2011
潜供电流抑制措施研究
刘奕
（2102213212，硕电力107班，电气工程）
摘要：由于特高压线路的潜供电流大、恢复电压高，使得潜供电弧难以熄灭，从而可能影响单相重合闸的无电流间歇时间和重合闸成功率，针对此种情况，在探讨潜供电流产生机理的基础上研究了限制潜供电流和加快潜供电弧熄灭的措施。
关键词：重合闸；潜供电流
1 引言
自国内外开展特高压输电技术研究以来，线路故障问题一直是人们关注的问题。
超、特高压输电线路中的单相电弧接地故障约占总故障率的80%以上,将故障相线路两侧的开关分闸后,通过故障点的电弧电流,将从单相短路电流(一次电流) 大幅下降为由两健全相电压及其负载电流通过相间电容和互感传递过来的潜供电流,亦称感应电流、残余电流或者二次电流(SC),显然,只要后者足够小,电弧能够自熄,单相重合可获成功；目前单相自动重合闸已在我国得到了普遍使用。
因此，怎样提高单相自动重合闸的成功率,使特高压线路的潜供电弧快速熄灭, 就成了保证特高压系统稳定安全运行的重要问题, 是实施超高压输电需要研究的重点技术问题之一。
2潜供电流的机理
在超高压系统中，为了提高供电的可靠性，多采用快速单相自动重合闸。
当系统的一相因单相接地故障而被切除后，由于相间互感和相间电容的耦合作用，被切除的故障相在故障点仍流过一定数值的接地电流，这就是潜供电流。
该电流是以电弧的形式出现的，也称潜供电弧。
如图1所示，当线路发生单相（A相）接地故障时，故障相两端断路器跳闸后，其他两相（B、C）仍在运行，且保持工作
电压。
由于相间电容
12
C和相间互感M的作用，故障点仍流过一定的电流I，即潜供电流。
当潜供电弧（电流）瞬间熄灭后，同样由于相间电容和互感的耦合作用，在弧隙出现恢复电压。
潜供电流和恢复电压增加了故障点自动熄弧的困难，可能导致单相自动重合闸的失败，从而影响供电安全和系统稳定。
潜供电流由两部分组成，分别为电容分量和电感分量（也称横分量和纵分量）。
电容分量是指正
常相上的电压通过相间电容
12
C向故障点提供电
流。
同时，正常相上负载电流经相间互感在故障相上感应出电势，该电势通过相对地电容及高抗形成的回路，向故障点提供电流，称为潜供电流的电感分量。
在大部分无补偿的情况下，电容分量起主要作用。
∙
图１潜供电流示意图
3 特高压电网潜供电流熄灭的措施
当潜供电流较小时, 依靠风力、上升气流拉长电弧作用, 潜供电弧可以在较短时间内自熄灭, 以满足单相自动重合闸要求。
为了提高单相自动重合闸的成功率，潜供电流和恢复电压均限制在较小值。
当潜供电流较大、恢复电压较高时，则须采取一定的措施，以加快潜供电弧的熄灭。
在超/特高压输电系统中，主要使用高压并联电抗器及中性点电抗和快速接地开关（HSGS）。
3.1使用高压并联电抗器及中性点电抗
在装有合适并联电抗器的线路，利用加装高压并联电抗器中性点电抗（又称小电抗）的方法，可
以减小潜供电流和恢复电压。
选择合适的小电抗，补偿线路相间电容和相对地电容，特别是使相间接近全补偿，可使相间阻抗接近无穷大，从而减小了潜供电流的电容分量；还可加大对地阻抗，从而减小了潜供电流的电感分量。
该方法在我国500kV系统广泛使用。
四电抗器回路如图2（a）所示。
通过电路变换，可等效为一个三相星形接地和一个三角形的六电抗器回路，如图2（b）。
（a）(b)
图2电抗器中性点接小电抗
3.2使用快速接地开关（HSGS）
随着电力建设的发展，电网间联络的加强，工频过电压的降低，使得100km左右的线路可以不装设并联电抗器；还有一些线路采用了静态补偿装置。
这些情况下，不能通过并联电抗器及中性点小电抗限制潜供电流，此时可以考虑采用快速接地开关（High Spead Ground Switch,简称HSGS）。
日本及一些国家已在一些线路上采用快速接地开关来加速潜供电弧的熄灭。
这种方法是在故障相线路两侧断路器跳开后，先快速合上故障线路两侧的HSGS，将接地点的潜供电流转移到电阻很小的两侧闭合的接地开关上，以促使接地点潜供电弧熄灭；然后打开HSGS，利用开关的灭弧能力将其电弧强迫熄灭；最后，再重合故障相线路。
除了上述两种措施外，还可以考虑采用良导体架空地线或自适应单相自动重合闸。
前者可以降低潜供电流的电感分量，从而起到限制潜供电流的作用；后者则根据潜供电弧熄弧时间，可以自适应地调整单相重合闸的合闸时间，从而在保证潜供电弧熄灭的同时提高系统稳定水平。
4 结语
本文在详细阐述了潜供电流产生机理的基础上,对国际上提出的熄灭潜供电弧的两种方法作了进一步的探讨, 比较了两者的优缺点和适用情况。
至于我国特高压线路采用哪一种措施应根据具体情况而定, 根据特高压电网形成的规律及特高压输电的作用,以及我国发电资源和负荷中心的地理分布特点, 我国特高压输电趋势是特高压远距离大容量输电或实现跨省区电网的强互联, 可能不太适用快速接地开关法。
另外, 就目前国内研究的普遍性线路的算例表明, 只要装有合适的固定高压并联电抗器, 通过其中性点接地小电抗, 就可以将线路上的潜供电流和恢复电压限制在较低值, 能够在不使用快速接地开关的情况下解决潜供电流熄灭问题。
参考文献
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[2] 曾庆禹, 等.特高压电网[M].中国电力出版社,2010
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[4] 王浩,李永丽,李斌.750kV及特高压输电线路抑制潜供电弧的方法[J].中国电力，2005,38（12）
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IEEE Committee Report . Single Phase Tripping and Auto Reclosing of Transmission Lines [J] . IEEE Trans. on Power Delivery , 1992 , 7 (1) : 1822192。