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电力系统单回线自适应重合闸的研究

作　者: 滕开雯
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: 单回输电线路瞬时性故障永久性故障单相自适应重合闸三相自适应重合闸拍频现象
分类号: TM762.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

在电力系统的故障中,大部分的故障出于输电线路(尤其是架空线路)。为了提高输电线路的可靠性,缩短停电时间,减少经济损失,电力系统广泛采用了自动重合闸技术。由系统运行情况统计,成功率一般在60%～90%左右。尽管重合闸技术给电力系统的运行带来了一定的经济和社会效益,但常规的重合闸技术不能区分永久性故障和瞬时性故障,有很大的盲目性,容易破坏电力系统运行的稳定性,严重危及电力系统的运行。为了避免盲目重合的危害,国内外很多学者对自适应重合闸进行了大量的研究。所谓自适应重合闸,就是在常规重合闸的基础上,增加对故障性质的判别,在永久性故障情况下闭锁重合闸。随着超、特高压输电线路逐渐成为整个电力系统的重要构成部分,研究自适应重合闸在超、特高压输电线上的应用,对我国快速发展的电力系统的稳定运行有重要意义。而高电压等级的输电线路往往受到过电压的困扰,一般都会在线路上安装并联电抗器,来抑制过电压的影响,改善沿线的电压分布。因此,本文针对带并联电抗器的单回输电线路的故障和重合特点,从单相重合闸、三相重合闸两个方面对单回线重合闸技术进行了全面的探讨和分析。单相接地故障是电力输电线上出现最频繁的一种故障类型。因此,单相重合闸作为一种出现频率极高的重合闸方式,在单回输电线路的重合闸研究中具有的极为重要的研究价值。本文首先对单相接地故障单相重合闸技术进行了大量的理论分析和论证,结合着带并联补偿线路容易产生拍频的特点,对故障断开相恢复电压的自由振荡分量的产生机理和影响自由振荡频率的因素进行了全面的分析,并通过提取自由振荡分量的方法,提出了区分永久性故障和瞬时性故障的新判据。两相或三相故障在输电线短路故障中占到的比例虽然不是很大,不过三相自动重合闸重合于两相或三相永久性故障时对电力系统安全稳定运行所造成的危害却是极其严重的。由于三相跳闸后,很难得到足够的信息供重合闸装置判断故障性质。所以,目前三相重合闸还没有比较满意的方案。本文通过带并联补偿的三相重合闸会出现拍频现象的特点,对出现拍频的原因和拍频信号的频率特征进行了初步的讨论分析,为新的自适应重合闸方案的提出提供理论支持。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8-9
  1.2 自适应重合闸技术研究的现状  9-11
  1.3 本文主要研究内容  11-12
第二章单回输电线路单相重合闸的分析  12-23
  2.1 故障断开相恢复电压的分析  12-17
    2.1.1 恢复电压的工频分量分析  12-14
    2.1.2 恢复电压中的自由振荡分量分析  14-17
  2.2 带并联电抗器输电线路补偿度分析  17-21
  2.3 本章小结  21-23
第三章基于自由振荡频率的单相重合闸判据  23-29
  3.1 判据的提出  23-24
  3.2 判据的误差分析  24-26
    3.2.1 系统频率偏移的影响  24-26
    3.2.2 线路参数误差的影响  26
  3.3 新判据的EMTDC 仿真  26-27
  3.4 本章小结  27-29
第四章单回输电线路三相跳闸后的端电压分析  29-38
  4.1 三相跳闸后端电压出现拍频的原因分析  29-30
  4.2 序量的分析方法  30-32
    4.2.1 序量的分解  30
    4.2.2 序阻抗的概念  30-32
  4.3 带并联电抗器的输电线路序网等值电路  32-37
  4.4 本章小结  37-38
第五章单回输电线路三相跳闸的仿真  38-52
  5.1 单端并联补偿线路的仿真验证  38-46
    5.1.1 两相短路不接地故障  38-42
    5.1.2 两相短路接地故障  42-46
  5.2 双端并联补偿线路的仿真验证  46-49
  5.3 带中性点小电抗的双端并联补偿线路的仿真验证  49-51
  5.4 本章小结  51-52
第六章总结  52-54
参考文献  54-56
发表论文和参加科研情况说明  56-57
致谢  57

电力系统单回线自适应重合闸的研究

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