GIS變電站VFTO仿真與抗VFTO方法分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1898GIS變電站VFTO仿真與抗VFTO方法分析案例 1235351.1GIS變電站VFTO仿真 196511.1.1仿真模型及參數(shù) 163001.1.2VFTO仿真操作方式 273481.1.3主變—出線1 3209021.1.4主變—出線2 5102581.1.5總體仿真結(jié)果分析 7230911.2電子式互感器抗VFTO方法 71.1GIS變電站VFTO仿真ATP主要應(yīng)用在系統(tǒng)的過(guò)電壓、絕緣性配合、繼電保護(hù)系統(tǒng)以及電能質(zhì)量等方面的研究。其主要原理可以將各元件的數(shù)據(jù)集中化，本文仿真部分使用ATP軟件進(jìn)行。1.1.1仿真模型及參數(shù)在110kV接線電路中多使用內(nèi)橋的接線方式[22]；它共存在7個(gè)間隔；具體見(jiàn)圖1.1；圖中的DS、CB是隔離開(kāi)關(guān)，VT、EVT是電壓型互感器，其中變壓器參數(shù)：容量為，電壓比為，阻抗值大小是。圖1.1變電站一次主接線圖GIS各元件的仿真模型及參數(shù)如表1.1所示：表1.1GIS各元件的仿真模型及參數(shù)元件參數(shù)備注架空線Z=297.2ΩV=2.9*10^8m/s波阻抗電纜Z=40V=2.9*10^8m/s波阻抗母線、斷路器閉合、隔離開(kāi)關(guān)閉合Z=74.9V=2.9*10^8m/s波阻抗接地刀閘C=200pF等效對(duì)地電容隔離開(kāi)關(guān)燃弧C=240pF等效對(duì)地電容燃弧電阻變壓器C=200pFR=2Ω等效對(duì)地電容、電感、電阻充氣套管L=6.0HR=5C=2150pF對(duì)地電容電磁式電壓互感器C=50pF對(duì)地電容斷路器斷開(kāi)C=500pF斷口電容1.1.2VFTO仿真操作方式根據(jù)變電站的實(shí)際狀況，對(duì)不同的運(yùn)行方法及操作方法形成的VFTO問(wèn)題來(lái)實(shí)施仿真。根據(jù)變電站實(shí)際接線方式，對(duì)下面幾種操作實(shí)施VFTO仿真，實(shí)際操作方式如表1.2所示[23]。表1.2實(shí)際操作方式路徑操作方式斷開(kāi)閉合操作隔離開(kāi)關(guān)主變—出線11CB1DS3、DS7DS12CB1DS1、DS7DS33CB1DS1、DS3DS7主變—出線24CB2CB3、DS4、DS9、DS10DS25CB2CB3、DS2、DS9、DS10DS46CB3CB2、DS2、DS4、DS10DS97CB3CB2、DS2、DS4、DS9DS10仿真開(kāi)始條件：定值電壓源的模型，最大值是；仿真需要時(shí)長(zhǎng)，DS需要的時(shí)長(zhǎng)，所有數(shù)據(jù)的單位為，。另外由于實(shí)際情況假設(shè)母線側(cè)的殘余電壓為-1。1.1.3主變—出線1依據(jù)所知的各參數(shù)開(kāi)始應(yīng)用ATP構(gòu)建仿真圖，具體電路圖如附錄A1所示。1.出線1仿真波形圖根據(jù)上表的實(shí)際操作得出仿真的結(jié)果見(jiàn)圖1.2～圖1.10。圖1.2主變壓器波形圖1.3變壓器套管波形圖1.4DS7處波形圖1.5VT1處波形圖1.6DS9處波形圖1.7DS3處波形圖1.8CB1a處波形圖1.9CB1b處波形圖1.10DS1b處波形2.出線1仿真結(jié)果依據(jù)實(shí)際操作的仿真結(jié)果，出線1各節(jié)點(diǎn)的幅值結(jié)果如表1.3、1.4、1.5所示。表1.3操作方式1各節(jié)點(diǎn)VFTO的幅值VFTO幅值主變側(cè)套管DS7VT1DS9DS3CB1aCB1bDS1b/p.u.1.311.571.651.481.621.811.791.981.81表1.4操作方式2各節(jié)點(diǎn)VFTO幅值VFTO幅值主變側(cè)套管DS7VT1DS9DS3CB1aCB1bDS1b/p.u.1.271.431.591.641.691.701.931.821.84表1.5操作方式3各節(jié)點(diǎn)VFTO幅值VFTO幅值主變側(cè)套管DS7VT1DS9DS3CB1aCB1bDS1b/p.u.1.011.121.011.071.181.221.241.051.231.1.4主變—出線2依據(jù)所知的各參數(shù)開(kāi)始構(gòu)建仿真圖，具體電路圖如附錄A2所示。1.出線2仿真波形圖實(shí)際操作中仿真結(jié)果見(jiàn)圖1.11～圖1.19。圖1.11主變壓器波形圖1.12變壓器套管波形圖1.13VT1處波形圖1.14DS3處波形圖1.15DS9處波形圖1.16DS4處波形圖1.17DS10處波形圖1.18VT2處波形圖1.19EVT處波形2.出線2仿真結(jié)果出線2各節(jié)點(diǎn)的仿真幅值結(jié)果如表1.6、表1.7、表1.8、表1.9所示。表1.6操作方式4各節(jié)點(diǎn)VFTO幅值VFTO幅值主變側(cè)套管VT1DS3DS9EVT2DS10VT2DS4/p.u.1.441.641.571.731.841.491.701.731.67表1.7操作方式5各節(jié)點(diǎn)VFTO幅值VFTO幅值主變側(cè)套管VT1DS3DS9EVT2DS10VT2DS4/p.u.1.471.621.681.671.661.671.651.741.99表1.8操作方式6各節(jié)點(diǎn)VFTO幅值VFTO幅值主變側(cè)套管VT1DS3DS9EVT2DS10VT2DS4/p.u.1.271.391.651.651.741.231.721.711.66表1.9操作方式7各節(jié)點(diǎn)VFTO幅值VFTO幅值主變側(cè)套管VT1DS3DS9EVT2DS10VT2DS4/p.u.1.311.461.581.621.801.381.451.611.921.1.5總體仿真結(jié)果分析1.當(dāng)在線路主變—出線1中，通過(guò)操作方法1到操作方法3的數(shù)據(jù)表1.3~1.5可以看出隔離開(kāi)關(guān)的幅度限值為2.11p.u.，隨著距離的延長(zhǎng)，VFTO的總體數(shù)值正在下降。如果它還通過(guò)更長(zhǎng)的電纜，則數(shù)值會(huì)更加降低，主變壓器出口位置最小值僅為1.01p.u.；當(dāng)在操作1時(shí)，VT1出現(xiàn)峰值，其大小為1.65p.u.。2.在線路主變—出線2中，通過(guò)操作4到操作方法7的數(shù)據(jù)表1.6~1.9可以看出隔離開(kāi)關(guān)的幅度限值為1.99p.u.；當(dāng)主變壓器出口位置最小值僅為1.27p.u.，當(dāng)在操作2時(shí)，EVT2出現(xiàn)峰值1.67p.u.。3.在這7類(lèi)隔離開(kāi)關(guān)操控中，電壓互感器要受到1.67p.u.的VFTO值，較變電站雷電沖擊電壓承受力小，所以符合規(guī)格。4.通過(guò)觀察GIS構(gòu)造和類(lèi)型數(shù)據(jù)對(duì)VFTO的影響，得到一下結(jié)果：當(dāng)變壓器入口處的電容增大時(shí)，振蕩頻率會(huì)隨之減小。1.2電子式互感器抗VFTO方法為了減少VFTO問(wèn)題里面的故障有兩方面措施。一是在操控GIS隔離開(kāi)關(guān)時(shí)出現(xiàn)的VFTO考慮，二是在它自身方面考慮。從GIS方面考慮：一是可以使用彈簧儲(chǔ)能型的材料，在開(kāi)關(guān)操作時(shí)能快速動(dòng)作，二是在隔離開(kāi)關(guān)上安裝電阻，三是在合閘前使用接地