特高压断路器开断大容量高抗时的电磁暂态特性

为解决榆横—潍坊特高压交流输电工程送端特高压开关站的电压控制问题,我国在世界上首次采用在特高压交流母线上配置高压并联电抗器(简称高抗)的无功补偿方案,并采取专用的特高压交流断路器以满足母线高抗的日常开合需求.开断大容量感性无功设备可能产生严重的过电压、过电流等电磁暂态问题,需要研究其对特高压高抗绝缘水平、断路器开断条件以及邻近电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)等主设备耐受能力的影响,并提出有效对策,解决工程设计、设备研制和应用面临的突出问题.研究了截流、重燃对高抗过电压及断路器断口暂态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)特性的影响机理,并基于特高压断路器开断大容量母线高抗的现场试验实测结果在EMTP中进行建模,仿真分析了断路器正常开断、发生截流和重燃等多种工况下的高抗过电压和断路器断口TRV特性,以及高抗附近CVT的过电流问题.断路器截流值为50A时,断路器断口TRV峰值将达到标准值的1.2倍;断路器开断过程发生重燃时,流过CVT的高频电流将超过设备耐受值的2.1倍.针对CVT高频电流超过耐受能力、断路器TRV峰值较高问题,分别提出了抑制方法,并验证了方法的有效性,保障了榆横—潍坊工程的安全投运,为今后的工程建设提供了参考.