牵引变电所并联电容器组操作过电压分析.pdf

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1、技术与应用牵引变电所并联电容器组操作过电压分析丁大鹏(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043)摘要在牵引变电所的实际运行中，不可避免地要投切电容器组，在投切过程中就会产生操作过电压。为了更好地进行操作过电压防护，必须深入研究牵引变电所并联电容器组操作过电压的产生原因，了解真空断路器重击穿时产生的过电压。本文利用EMTP／ATP对真空断路器切除牵弓『变电所并联电容器组的过电压进行了仿真，仿真计算结果表明该模型能准确可靠的模拟操作并联电容器组的过程，对牵引变电所的操作过电压防护起到了指导作用。关键词：牵弓I变电所；并联

2、电容器；真空断路器；EMTP／ATPTheOperationalOvervoltageAnalysisofShunt-woundCapacitorsinTractionSubstationDingDapeng(TheFirstRailwaySurveyandDesignInstitute，Xi’fin710043)AbstractIntheoperationoftractionsubstation，shunt—woundcapacitorswereinevitablyoperated，theoperationalovervo

3、ltagewasappearedintheoperationalcourse．Forthedefenseofoperationalovervoltage，thereasonofoperationalovervoltageofshunt—woundcapacitorswasthoroughlyresearched，especiallytheoperationalovervoltagewavewasunderstoodwhenvacuumbreakerswitchofshunt—woundcapacitors．WithEMTP／

4、ATP．theovervoltagewassimulatedwhenvacuumbreakerswitchoffshunt．woundcapacitors．Theveracityandreliabilityofthismodelwereshowedbythesimulantresults．Andthesimulantresultsinstructivelyreactontheoperationalovervoltagedefense．Keywords：tractionsubstation；shunt．woundcapacit

5、ors；vacuumbreaker；EMTP／ATP为了提高牵引负荷的功率因数，改善系统电压质DL量，在牵引变电所27．5kV侧安装并联电容补偿装置。]一在实际运行中，不可避免地要投切电容器组，真空断C路器具有寿命长，灭弧能力强，适合频繁操作的特点，V被广泛应用于牵引变电所投切并联电容器组上。但由L于真空断路器容易发生重击穿，因而在用真空断路器投切并联电容器组时，往往会引发重燃过电压，致使图1牵引变电所并联电容器组等效电路电容器的绝缘受到冲击。本文在理论分析的基础之Us=Ldi(t)一十()(1)上，基于电磁暂态仿真计算软件

6、(EMTP／ATP)，建d立了并联电容器组操作过电压仿真模型，对牵引变电㈣=cdUe(t)(2)所操作并联电容器组时产生的过电压进行仿真计算。根据仿真计算结果，提出了操作过电压防护措施。微分方程组的初始条件为1投入并联电容器组时的暂态过电压I1U。(0一)=U。(0)：U。系统等效电势为ut=cos~t，合闸时，根据求得：图1可得如下方程：(t)=UcmCOS60t一(Uom—u0)cosCOot(3)44l电璺冒l技贰2012年第12期技术与应用t-At时刻和t时刻电弧电流的正负号变化情况，即比较ls(t—At)、()，当

7、Is(t—At)O或Is(t-At)>0，Is(t)

8、路器闭合。EMTP中的模型如图5所示。ll＼图5真空断路器控制模型3．2仿真算列牵引变电所1lOkV侧引入双回电源，采用线路分支接线，设置两台主变压器，～主一备方式运行，黜27．5kV侧一般采用单母线带隔离开关分段的接线方式，两段母线上分别接有一组并联电容补偿装置。图2真空断路器模型采用电