500kV磁饱和式可控电抗器电气特性及其保护研究

论文摘要

本文主要针对500kV磁饱和式可控并联电抗器电气特性及其保护展开研究。首先介绍了磁饱和式可控电抗器的理论基础、基本结构和工作原理,分析了其基本电气特性,针对磁饱和电抗器谐波含量高的缺点提出了谐波治理方法;在RTDS以及PSCAD上建立500kV磁饱和式可控电抗器仿真模型,通过仿真实验研究了电抗器的控制特性、触发控制系统,并对电抗器可能发生的各类故障进行了分析;在对其故障类型进行全面分析的基础上,确定了保护方案并对保护原理进行了分析;磁饱和式可控电抗器工作容量为连续调节,根据这一特点引入了浮动门槛的保护原理,以提高保护的灵敏度;针对电抗器二次控制绕组匝间短路灵敏度低的问题,通过大量仿真研究,提出了匝间短路保护方案,分析了其保护原理。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 变压器式与磁饱和式可控电抗器
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 磁饱和式可控电抗器工作原理与特性分析
• 2.1 引言
• 2.2 理论基础
• 2.2.1 铁心磁化曲线
• 2.2.2 铁心磁饱和度
• 2.3 磁饱和式可控电抗器基本结构及工作原理
• 2.3.1 基本结构
• 2.3.2 工作原理
• 2.4 特性分析
• 2.4.1 电抗器的控制特性
• 2.4.2 电抗器的伏安特性
• 2.4.3 电抗器的响应速度
• 2.5 电抗器的谐波特性以及治理
• 2.5.1 谐波特性
• 2.5.2 谐波治理
• 2.6 小结
• 第三章 可控电抗器的建模和仿真分析
• 3.1 引言
• 3.2 可控电抗器仿真元件的选取
• 3.2.1 RTDS 简介
• 3.2.2 PSCAD/EMTDC 简介
• 3.2.3 RTDS 与 PSCAD/EMTDC 的比较
• 3.3 PSCAD/EMTDC 仿真建模
• 3.3.1 系统状况
• 3.3.2 系统数据
• 3.3.3 可控电抗器仿真建模
• 3.4 仿真分析
• 3.4.1 可控电抗器的基本仿真波形
• 3.4.2 可控电抗器的控制特性
• 3.5 可控电抗器触发控制系统
• 3.6 故障分析
• 3.6.1 电抗器可能发生的故障及保护分析
• 3.6.2 匝间故障仿真方案
• 3.7 本章小结
• 第四章 保护配置以及保护原理分析
• 4.1 保护方案的确定
• 4.2 可控电抗器主保护原理和动作逻辑
• 4.3 可控电抗器后备保护原理与动作逻辑
• 4.4 反映异常运行的保护原理和动作逻辑
• 4.5 浮动门槛
• 4.6 本章小结
• 第五章 可控电抗器匝间保护
• 5.1 引言
• 5.2 负序功率方向保护
• 5.3 电压差动保护
• 5.4 电流横差动保护
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况