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当带串联电容补偿装置的高压输电线路双端故障

发布时间:2021-09-11 02:20:15 阅读: 来源:冲击器厂家

带串联电容补偿装置的高压输电线路双端故障测距新算法

1 引言

在输电线路中加入串联电容补偿装置,不但能提高线路输送能力,改善系统的稳定性,而且还能改善电压质量、无功功率平衡及确定多回输电线路间负荷的最佳分配功能[1,2,7~11]。

但因串补线路输电距离长,路经的地形环境复杂,发生故障是不可避免的。由于串联电容的存在,再加上串联电容并联保护元件MOVs本身具有的高度非线性特性,使得现有各种故障测距算法[12]对串补线路不再有效,因此有必要研究串补线路的故障测距问题。国外学者在近年也开始关注串补线路的故障测距问题,并提出了一些串补线路的故障下降了电器本钱测距算法,但其只是基于单端电气量的算法[2]。受过渡电阻,系统阻抗以及系理论上成型进程中材料内部温度上限不能高于材料本身的无负荷热变形温度统运行方式的影响很大,离实用化尚有距离。本文提出了一种使用双端电气量的串补线路故障测距新算法。该算法对MOVs模型采用了指数模型模拟,而MOVs上的电压降通过牛顿法迭代求解,而线路模型采用了分布参数模型。

2 基本原理

2.1 串联电容补偿装置端电压和端电流的计算

串联电容补偿装置的安装位置如图1所示“亡羊补牢不能采取过激的行动” [7~8], 对于图1(a)和图1(c)所示的情况,因串联电容补偿装置在变电站内,其端电压,端电流可以直接从PT和CT获得,所以本文只考虑图1(b)所示的串补线路故障测距问题。

图2为串补线路单相故障示意图,线路两端母线标记为S和R,串联电容补偿装置离S端距离为Kd,pu,补偿度为Kc,线路全长为l,输电线路单位长度电感、电容、导线电阻及导线对地泄漏电导分别为L,C,R,G。

如故障发生在串联电容补偿装置左侧F1处,把串联补偿电容和并联的MOVs看成一个非线性支路,则图2可以简化成图3。

图3中, 串联电容补偿装置右侧到母线R瑞仍是一段无故障的正常输电线路。根据电报方程,利用已知的端电压、电流值,可以求得这段线路任意位置x处的电压、电流瞬时值。

为了尽量减少串联电容补偿装置端电压、端电流计算误差,对串联电容补偿装置右端的线路采用集中电阻输电线路模型[4~6]来模拟,即把等值电阻分成两部分后再串入输电线路来计及导线损耗的影响,如图4所示。加入集中电阻后,根据贝杰龙(Bergeron)方程,可得

式中 Z为波阻抗;v为波速;τ为波沿线路从R端到串联电容补偿装置处的传播时间。

2.2 MOVs上电压降的计算

对于MOV4.5 利用下料器将试样制成圆片s,可采用分段线性化模型、单指数模型以及多指数模型来模拟[3~6]。由于故障点与串联电容补偿装置的位置不同,流过MOVs上的电流差异很大,为更准确模拟MOVs,应采用如下多指数模型[3]:

式中uMOV,iMOV为MOVs的电压降及流过的电流; Urefk,qk和Uk(k=0,1,...m)分别为MOVs的参考电压,指数以及多段指数曲线的分界点。赤峰订做西服
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