500kV空载长线路选相分合闸控制系统设计与应用

摘要

500kV电压等级的线路具有损耗低、传送距离远等特点，成为中国输电线路的主体。随着电网的发展，1000kV特高压站逐步投入运行，新建变电站的投运加强了电网抗击风险的能力，同时对系统稳定运行提出了新的要求。 新建变电站在原线路中部断开破口改造进入新站，使500kV线路的长度逐渐缩短，大部分一次设备是沿用旧设备，二次保护测控设备更换为与破口新站同型号设备以配合工作。由于原线路较长，对地电容效应较大，一般增加电抗器来补充线路无功，当线路长度缩短之后，电抗器的投入运行造成了线路过补偿。本文将动态延时顺序选相合闸技术与选相分合闸装置结合布置于500kV控制回路中，通过采集母线基准电压对断路器进行逐相计时合闸，有效地解决直流偏置问题。 系统设计是基于实际线路带高压电抗器的投运数据与选相合闸装置参数及功能特点开发，利用选相合闸装置自身内置的电压判别插件，对母线和线路电压进行对比，引入延时机制，计算时加入了断路器分合的机械时间，从而确定断路器分合的控制时机，将合闸时间节点控制在交流电压波峰附近，确保直流分量最小，最终避免无有效过零点的操作运行风险。系统可以对受控断路器进行深入模拟，记录断路器分合时间，断路器分合次数越多，对断路器分合固有机械时间的预估将越精准。 在系统调试方面，为了尽可能达到消除直流分量的目的，对调试方案的内容进行了详细的制定，设计了数次断路器的分合，并且在两个对端站分别进行测试，取得相应的四台断路器合闸数据，通过录波器记录的波形文件数据，分析系统的运作状况，得出选相合闸技术及动态延时顺序选相合闸系统的应用能有效的解决直流偏置问题的结论。

目录

第一个书签之前

摘 要

Abstract

绪 论

选题背景及意义

随机分合闸及其影响

断路器选相分合闸技术

断路器的发展

选相分合闸的研究现状

选相分合闸技术可靠性因素分析

线路过补偿及其危害

课题研究的主要内容

本文的结构及主要内容

直流偏置理论分析与现场校核

直流偏置的产生原因

影响直流偏置的因素

初次投运时线路直流偏置校核

本章小结

选相分合闸技术

选相分合闸技术可行性分析

选相分合闸控制原理

3.2.2 选相分合闸控制时序

选相分合闸原则

动态延时顺序选相原则

基于自适应控制及参量补偿的选相原则

本章小结

500kV选相分合闸系统的设计方案

选相分合闸系统总体功能

PCS-9830A硬件结构

选相分合闸系统逻辑设计

不同接线方式下基准选择

单母线接线方式下的设计方案

双母线接线方式下的设计方案

3/2接线方式下的设计方案

四边形接线方式下的设计方案

线路并联电抗方式下的设计方案

AD站现场应用配置

本章小结

选相合闸系统调试方案及结果分析

调试方案总体介绍

调试项目

调试条件

调试内容

调试步骤

故障跳闸判定时间内检测到稳定过零点

故障跳闸判定时间内未检测到稳定过零点

直流偏置最大衰减时间到达之后仍未检测到过零点

系统调试结果录波分析

D站开关合闸操作分析

A站开关合闸操作分析

线路空充电流分析

有效合闸电流过零点的判定

程序软件改进

本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致 谢

个人简历