10kV系統(tǒng)并聯(lián)補償電容器組合閘過渡過程研究.pdf

1、本文為分析10kV系統(tǒng)并聯(lián)補償電容器組合裝置合閘時斷路器故障的原因，對合閘的過渡過程進行深入的研究討論，并采用電磁暫態(tài)仿真軟件ATP-EMTP對過渡過程中過電壓與過電流進行仿真計算與驗證。本論文主要開展了以下工作：
　　 ①求解單相RLC串聯(lián)二階電路正弦激勵下的全響應(yīng)，利用解析解分析二階電路中的參數(shù)(R、L和C)、合閘初相角等對合閘過渡過程的影響。研究發(fā)現(xiàn)合閘初相角是過渡過程出現(xiàn)較大過電流和過電壓的重要因素；電路中L的減小會使得

2、過渡過程的電路電流顯著增大而電容電壓略有減小，會使過渡過程時間略小，并利用ATP-EMTP電磁暫態(tài)仿真軟件對上述結(jié)論進行驗證。
　　 ②分析了并聯(lián)補償電容器組合裝置中串聯(lián)電抗間的耦合電感對合閘過渡過程的影響，建立了一個含耦合電感的三相二階電路模型，通過對該電路進行等效解耦分析和ATP-EMTP仿真，得出了不同耦合情形的作用相當(dāng)于使得回路等效電感值產(chǎn)生了不同的變化，從而因電感值的變化影響回路過渡過程的過電壓和過電流，而且這個效應(yīng)對

3、電流的影響較為顯著。
　　 ③分析了三相斷路器合閘的不同期對投運并聯(lián)補償組合裝置的合閘過渡過程的影響。建立了分析該不同期合閘的三相電路模型，在復(fù)頻域定量分析不同期合閘過程中較高過電壓的誘發(fā)機制，并利用ATP-EMTP進行仿真驗證，研究發(fā)現(xiàn)不同期使得中性點電壓產(chǎn)生偏移振蕩，并由之使得電容對地過電壓增加；而且不同期時間間隔越長，中性點偏移越大。研究還發(fā)現(xiàn)由于合閘的不同期導(dǎo)致的實際合閘相角的變化使得過渡過程可能出現(xiàn)較大的過電流。

4、>　　 ④分析了真空斷路器在合閘過程等效電阻對合閘過渡過程的影響。描述了合閘時斷路器電阻的產(chǎn)生并對該電阻等效建模。并且在ATP中設(shè)計該等效電阻的仿真模型，建立ATP電路圖進行仿真分析和定量計算，研究結(jié)果表明真空斷路器的壓縮行程的時間越長，阻尼作用越明顯。
　　 綜合研究上述研究得出：電路中存在的耦合電感、合閘的不同期等因素都可能會使過渡過程電容對地電壓有所增大，但即使是極端情況也沒有超過其絕緣配合值；而對過電流而言，變化較為靈