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磁控式并联电抗器控制绕组匝间故障分析及保护方案 被引量:16
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作者 郑涛 赵彦杰 +3 位作者 金颖 张振环 崔大伟 刘洋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期95-99,共5页
基于实际工程介绍了一种超高压磁控式并联电抗器的励磁系统构成,分析了控制绕组匝间短路的故障特征。结合MATLAB数字仿真和动模实验结果,提出了以过电压保护作为控制绕组匝间保护方案存在延时动作且可能拒动的潜在问题,分析其原因在于... 基于实际工程介绍了一种超高压磁控式并联电抗器的励磁系统构成,分析了控制绕组匝间短路的故障特征。结合MATLAB数字仿真和动模实验结果,提出了以过电压保护作为控制绕组匝间保护方案存在延时动作且可能拒动的潜在问题,分析其原因在于故障时直流母线极间电压中的故障特征只含有间断的电压尖峰而非连续的交流过电压,且在某些情况下完全不显示故障特征。建立了故障后励磁系统的电流分布模型,得出故障后直流母线极间电压中故障特征的出现依赖于总控制电流过零的结论。提出以总控制电流中的基波分量作为判据的控制绕组匝间保护新方案,该方案在小匝间故障时仍具有很高的灵敏度,结合仿真结果论证了新方案的有效性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 控制绕组匝间故障 电抗器保护 过电压保护
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磁控并联电抗器的应用研究
2
作者 孟敬 《电工电气》 2011年第8期5-8,共4页
为了限制过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路装设高补偿度的并联可控电抗器。在推导了磁控并联电抗器(MCSR)模型的基础上,建立了超高压系统的仿真模型,且对动态无功补偿及限制甩负荷过电压进行了仿真。仿真结果表明,在... 为了限制过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路装设高补偿度的并联可控电抗器。在推导了磁控并联电抗器(MCSR)模型的基础上,建立了超高压系统的仿真模型,且对动态无功补偿及限制甩负荷过电压进行了仿真。仿真结果表明,在线路传送功率发生较大变化时,MCSR能够实时动态补偿无功功率,使线路末端电压基本保持不变。 展开更多
关键词 超高压 磁控并联电抗器 无功补偿 过电压
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基于等效漏电感参数辨识的磁控式并联电抗器匝间故障保护方案 被引量:10
3
作者 刘校销 郑涛 黄婷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期134-145,共12页
磁控式并联电抗器(MCSR)可实现容量大范围平滑调节,是解决超/特高压输电系统无功及电压控制难题的有效措施。匝间短路是MCSR的一种常见故障,由于其特殊的铁心结构以及绕组联结方式,故障绕组和非故障绕组之间存在复杂的电磁耦合关系,MCS... 磁控式并联电抗器(MCSR)可实现容量大范围平滑调节,是解决超/特高压输电系统无功及电压控制难题的有效措施。匝间短路是MCSR的一种常见故障,由于其特殊的铁心结构以及绕组联结方式,故障绕组和非故障绕组之间存在复杂的电磁耦合关系,MCSR匝间故障的准确判别具有一定挑战性。针对该问题,提出一种基于等效漏电感参数辨识的MCSR匝间故障保护方案。基于MCSR网侧与控制侧、补偿侧的电压回路等效电路,推导得到相应的等效漏电感参数辨识模型,通过递推最小二乘法实时辨识等效漏电感参数,利用其在匝间故障时变化明显以及故障相与非故障相的差异特征,构建基于等效漏电感参数变化率和三相差异度的匝间保护方案。此外,该方案还可以根据故障后等效漏电感参数的大小关系,进一步实现故障绕组的判别,最后基于Matlab/Simulink的大量仿真,验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 漏电感参数辨识 递推最小二乘法 匝间故障 保护方案
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磁控式并联电抗器数值计算研究 被引量:6
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作者 邢军强 安振 陈雷 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期93-97,103,共6页
为了限制长距离输电线路上过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路上装设高补偿度的并联电抗器。磁控式并联电抗器由于受铁心饱和特性影响,网侧绕组电流中不可避免地含有高次谐波。笔者以世界上首套500 k V可控示范工程为基... 为了限制长距离输电线路上过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路上装设高补偿度的并联电抗器。磁控式并联电抗器由于受铁心饱和特性影响,网侧绕组电流中不可避免地含有高次谐波。笔者以世界上首套500 k V可控示范工程为基础,提出一种基于2D有限元场路耦合方法,计算分析可控高抗控制特性,并与江陵荆门换流站500 k V磁控式电抗器实测结果对比。最后,基于上述方法对超高压750 k V可控并联电抗器网侧绕组励磁特性及谐波含量进行分析,通过与现场运行实测数据对比,验证计算方法满足工程应用的有效性。 展开更多
关键词 超高压 磁控式 并联电抗器 谐波分析 控制特性 有限元 数值分析 场路耦合
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基于不平衡电压的磁控式并联电抗器控制绕组接地保护方案 被引量:2
5
作者 郑涛 韦俊琪 +3 位作者 刘校销 李怀强 张健康 王康达 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期57-63,共7页
实际工程中对于特高压磁控式并联电抗器(MCSR)控制绕组接地故障配置直流母线过压保护,然而发生控制绕组端部接地故障时,母线极对地电压无交流过电压特征,导致保护无法识别该故障。针对该问题,分析了控制绕组接地故障及稳态运行、2种方... 实际工程中对于特高压磁控式并联电抗器(MCSR)控制绕组接地故障配置直流母线过压保护,然而发生控制绕组端部接地故障时,母线极对地电压无交流过电压特征,导致保护无法识别该故障。针对该问题,分析了控制绕组接地故障及稳态运行、2种方式合闸、区外故障工况下母线极对地电压变化情况,基于此提出一种基于直流母线不平衡电压的控制绕组接地保护方案。该方案利用正、负极直流母线电压之和构造直流母线不平衡电压,基于故障下直流母线不平衡电压明显上升的特征识别故障。方案原理简单、易于实现,解决了现有保护无法识别控制绕组端部接地故障问题。在MATLAB/Simulink软件中搭建了750 kV三相MCSR仿真模型,大量仿真结果验证了该保护方案的有效性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 控制绕组 接地故障 直流母线 不平衡电压 控制绕组接地保护
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磁控高抗非线性电路磁路模型及频域算法研究
6
作者 郑伟杰 赵小军 崔灿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期5363-5369,5583,共8页
为细化提升磁控高抗复杂磁路特性的仿真精度,该文探索磁控高抗磁路设备偏磁和磁滞特性及其频域算法,将定点技术引入到非线性磁路模型当中,引入定点磁阻理论克服考虑磁滞效应时非线性铁心磁阻的不连续性。基于定点谐波平衡法建立磁控高... 为细化提升磁控高抗复杂磁路特性的仿真精度,该文探索磁控高抗磁路设备偏磁和磁滞特性及其频域算法,将定点技术引入到非线性磁路模型当中,引入定点磁阻理论克服考虑磁滞效应时非线性铁心磁阻的不连续性。基于定点谐波平衡法建立磁控高抗电路–磁路频域耦合方程,通过对该方对该方程右端类磁动势M进行迭代计算,得到磁控高抗绕组励磁电流与铁心柱的磁通,实现对磁控高抗铁心磁滞特性的模拟。对不同结构的磁控高抗进行直流偏磁实验,通过励磁电流计算结果与测量结果的比较,验证该方法的准确性与有效性。该算法可以将各次谐波解耦并实现非线性方程的快速有效求解,有利于大规模非线性电路、磁路问题中实现谐波分解后的并行计算。 展开更多
关键词 磁控高抗 频域模型 非线性特性 磁滞效应
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磁控型可控并联电抗器在安哥拉电网中的应用
7
作者 仲海波 钟高跃 《电力学报》 2019年第4期382-386,共5页
研究结合安哥拉电网的实际需求,设计了磁控型可控并联电抗器系统方案;介绍了可控并联电抗器MCSR(Magnetically Controlled Shunt Reactor)的基本结构、原理和运行方式;并通过电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对母线(重载)甩负荷的... 研究结合安哥拉电网的实际需求,设计了磁控型可控并联电抗器系统方案;介绍了可控并联电抗器MCSR(Magnetically Controlled Shunt Reactor)的基本结构、原理和运行方式;并通过电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对母线(重载)甩负荷的工况进行了仿真;仿真结果表明,磁控型可控并联电抗器系统可以有效地调节系统电压,并起到了动态无功支撑作用;最后,通过MCSR系统的运行实例,验证了该方案的可靠性。 展开更多
关键词 磁控型可控并联电抗器 甩负荷 仿真
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磁控型可控并联电抗器研究与实践 被引量:19
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作者 雷晰 邓占锋 +3 位作者 徐桂芝 张振环 宗波 康伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期225-231,共7页
磁控型可控并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)作为一种典型的铁磁饱和控制类电力电子设备,在工业和配电网动态无功补偿、柔性交流输电领域的应用发展迅速,2007年和2013年分别投运了世界首套550和800 k V的MCSR。... 磁控型可控并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)作为一种典型的铁磁饱和控制类电力电子设备,在工业和配电网动态无功补偿、柔性交流输电领域的应用发展迅速,2007年和2013年分别投运了世界首套550和800 k V的MCSR。该文在多年的MCSR研究和实践经验基础上,系统开展MCSR研究,分别对理论分析、仿真计算、模型试验、产品试验和评价几个方面的重点、特性方法及工具进行探索,并将研究延续到投运之后的计划性运行数据观测和收集,完成研究评价。吸收其它行业的先进评价方法和经验,提出建立MCSR仿真和试验的科学评价体系,为MCSR系统性研究提供思路。 展开更多
关键词 磁控型可控并联电抗器 仿真 试验
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超/特高压磁控式并联电抗器合闸过程分析及其影响研究 被引量:10
9
作者 郑涛 赵彦杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1790-1798,共9页
工程经验表明,超/特高压磁控式并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)直接合闸会带来MCSR励磁系统直流母线过电压和对系统的谐波污染等问题,威胁设备自身及系统的安全,必须予以重视。针对上述问题提出了MCSR控制绕组... 工程经验表明,超/特高压磁控式并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)直接合闸会带来MCSR励磁系统直流母线过电压和对系统的谐波污染等问题,威胁设备自身及系统的安全,必须予以重视。针对上述问题提出了MCSR控制绕组带直流预励磁的合闸方案。基于新疆西北联网第二通道工程中的鱼卡站750?kV MCSR的绕组结构及工作原理,分析了MCSR稳态运行时各绕组电流的特性,推导了带预励磁合闸情况下控制绕组电流的解析表达式,并定性分析了控制绕组电流的变化特征,同时探讨了直接合闸时控制绕组上不平衡电动势的产生机理。在此基础上,对比分析了两种合闸方式对MCSR本体及系统的影响。分析结果显示,带预励磁合闸能避免直接合闸造成的过电压,并有效改善谐波污染问题,数字仿真和动模试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 合闸 预励磁 控制绕组电流 过电压 2次谐波
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500kV磁控式并联电抗器控制绕组保护方案 被引量:8
10
作者 张艳霞 崔迪凡 徐威 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期148-154,共7页
磁控式并联电抗器(MCSR)铁芯上绕有网侧绕组、补偿绕组和控制绕组,其中控制绕组作为控制无功功率输出的核心部分,对其保护性能的要求很高。基于一种已经投入运行的MCSR励磁系统结构,文中详细分析了控制绕组发生接地故障、相间短路和匝... 磁控式并联电抗器(MCSR)铁芯上绕有网侧绕组、补偿绕组和控制绕组,其中控制绕组作为控制无功功率输出的核心部分,对其保护性能的要求很高。基于一种已经投入运行的MCSR励磁系统结构,文中详细分析了控制绕组发生接地故障、相间短路和匝间短路的故障特征,提出了新的MCSR控制绕组保护方案,给出了整定计算原则。利用低电压与过电流复合型保护作为接地故障的保护,有效消除了死区;利用每相两绕组基波电流比相保护作为控制绕组相间短路的保护,提高了保护灵敏度;利用基于电流变化量的保护作为控制绕组匝间短路的保护,轻微匝间短路也有较高灵敏度。仿真结果验证了新原理的有效性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 控制绕组 低电压与过电流复合型保护 基波电流比相保护 电流变化量保护
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基于网侧绕组串联的磁控式可控高抗控制绕组结构改进 被引量:8
11
作者 陶力维 郑涛 赵彦杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期101-106,共6页
将单相磁控式可控高抗(MCSR)网侧分支绕组由并联改为串联结构能有效提升响应速度,但若直接将该方法应用于三相MCSR会造成主磁通严重畸变。基于传统三相MCSR的结构及工作原理,深入分析了直接将网侧绕组由并联改为串联后的MCSR各绕组电流... 将单相磁控式可控高抗(MCSR)网侧分支绕组由并联改为串联结构能有效提升响应速度,但若直接将该方法应用于三相MCSR会造成主磁通严重畸变。基于传统三相MCSR的结构及工作原理,深入分析了直接将网侧绕组由并联改为串联后的MCSR各绕组电流和铁芯磁通的变化特征,揭示了主磁通畸变的原因在于没有偶次励磁电流通路。基于此提出了"两串三并式"控制绕组结构改进方案,在不改变各相控制绕组直流偏磁特性的前提下构造出了偶次励磁电流通路,将快速响应的单相MCSR结构推广至三相MCSR,数字仿真和动模实验验证了理论的正确性。 展开更多
关键词 三相超/特高压磁控式并联电抗器 网侧绕组 控制绕组
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磁控型可控并联电抗器控制绕组过电压保护研究
12
作者 韩焦 钟高跃 +3 位作者 邹丰 韩兵 牟伟 施一峰 《变压器》 2024年第5期35-41,共7页
磁控型可控并联电抗器是一种新型的动态无功补偿设备,因其无功容量连续可调且控制方式简单可靠,在高压交流输电领域的应用发展迅速,已经在国内外220kV、400kV、500kV和750kV多个电压等级的交流电网上取得了工程应用。本文作者对其典型... 磁控型可控并联电抗器是一种新型的动态无功补偿设备,因其无功容量连续可调且控制方式简单可靠,在高压交流输电领域的应用发展迅速,已经在国内外220kV、400kV、500kV和750kV多个电压等级的交流电网上取得了工程应用。本文作者对其典型结构和工作原理进行分析,对其电磁暂态建模,重点针对其控制绕组故障过电压及其产生的危害进行了研究并开展了仿真测试;提出了控制绕组第一级旁通对过电压保护回路和第二级氧化锌压敏电阻过电压保护回路设计方案,并通过仿真试验进行了验证。试验结果表明,本文作者提出的过电压保护方法能够有效保护磁控型可控并联电抗器控制绕组侧励磁设备的运行安全。 展开更多
关键词 磁控型可控并联电抗器 电磁暂态建模 过电压保护
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磁控式并联电抗器内部故障仿真分析 被引量:5
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作者 郑涛 于凯 刘校销 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期152-161,共10页
磁控式并联电抗器(MCSR)作为电网中十分重要的无功补偿设备,具有平滑调节容量,消除操作过电压和潜供电流的作用。文中利用Ansoft Maxwell软件搭建了二维有限元模型,并使用外电路编辑器作为有限元激励源,通过仿真网侧绕组接地故障、网侧... 磁控式并联电抗器(MCSR)作为电网中十分重要的无功补偿设备,具有平滑调节容量,消除操作过电压和潜供电流的作用。文中利用Ansoft Maxwell软件搭建了二维有限元模型,并使用外电路编辑器作为有限元激励源,通过仿真网侧绕组接地故障、网侧绕组匝间故障、控制绕组接地故障、控制绕组匝间故障,分析了在这4种不同故障情况下磁控式并联电抗器的工作特性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 仿真模型构建 铁心结构 匝间故障 接地故障
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基于波形自相关的磁控式并联电抗器合闸防误动方案 被引量:3
14
作者 郑涛 刘校销 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期156-164,共9页
磁控式并联电抗器(MCSR)容量大范围平滑可调,是解决超/特高压电力系统无功、电压控制难题的有效措施,MCSR的安全稳定运行关系到系统的无功平衡和电压稳定。针对MCSR预励磁合闸导致基于总控电流基频分量的匝间故障保护误动的问题,提出了... 磁控式并联电抗器(MCSR)容量大范围平滑可调,是解决超/特高压电力系统无功、电压控制难题的有效措施,MCSR的安全稳定运行关系到系统的无功平衡和电压稳定。针对MCSR预励磁合闸导致基于总控电流基频分量的匝间故障保护误动的问题,提出了基于分相控制绕组电流波形自相关分析的合闸防误动方案。首先分析了MCSR在正常运行、预励磁合闸、匝间故障等工况下分相控制绕组电流的波形特征,利用计及了幅值差异的分相控制绕组电流及其延迟半周期的改进波形自相关系数,构成了合闸防误动方案,基于MATLAB/Simulink的仿真实验验证了方案的有效性。 展开更多
关键词 磁控式并联电抗器 预励磁合闸 匝间故障 相关函数 防误动 保护方案
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