LU500586B1 - Verfahren zum Begrenzen der Überspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Begrenzen der Überspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation, wobei der Mechanismus darin besteht, die Energie während des Schaltbetriebs im System zu verbrauchen und zu verhindern, dass seine Schwingung eine Überspannung mit hoher Amplitude bildet, umfassend: Verwenden eines Schließwiderstandes des Leistungsschalters zu direktem Verbrauchen seiner Energie, Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Überspannung auf ein niedrigeres Niveau, Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung zum Begrenzen des Betriebsüberspannungswerts in der Mitte der Leitung, wobei das Verwenden eines Schließwiderstandes des Leistungsschalters zu direktem Verbrauchen seiner Energie und das Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Überspannung auf ein niedrigeres Niveau gleichzeitig durchgeführt werden. Die vorliegende Erfindung verfügt über die folgenden Vorteile: die Isolationskoordinierungsregeln von Ultrahochspannungssystemen können weitgehend geändert werden: die Betriebsüberspannung wird nicht mehr zu einem kritischen Problem, die Isolationsanforderungen für die Betriebsüberspannungen in der Umspannstation können erheblich reduziert werden, und gleichzeitig werden Blitzableiter auch zu Hauptgeräten zum Begrenzen der Betriebsüberspannung. Auf die Weise werden das Design und der Bau von Ultrahochspannungssystemen stark geändert, und ein erheblicher wirtschaftlicher und sozialer Wert wird erzeugt.

Description

BL-5284 1 LU500586 Verfahren zum Begrenzen der Überspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Stromverteilungsausrüstung, insbesondere ein Verfahren zum Begrenzen der Überspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation.

STAND DER TECHNIK Gegenwärtig verwendet 1000-kV-Wechselstrom-Ultrahochspannungssystem Chinas einen Leistungsschalter mit einem Schließwiderstand und einen Blitzableiter an beiden Enden der Leitung, um die Betriebsüberspannung zu begrenzen. Auf diese Weise können verschiedene Arten von Betriebsüberspannungen auf das Niveau von 1,6-1,7 p.u. begrenzt werden. Ein solches Niveau ist jedoch für elektrische Ultrahochspannungsausrüstungen immer noch hoch, und die Ausrüstungen sollen ein höheres Isolationsniveau erreichen, was die Kosten der Ultrahochspannungsausrüstungen erhöht, und es besteht ein Engpass bei der Schwierigkeit der Herstellung.

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG Die Verbesserung der Schutzleistung des Blitzableiters kann die oben genannten Anforderungen gut erfüllen. Bei der aktuellen Isolationskoordination ist die Installation von Blitzableitern an beiden Enden der Leitung nur ein Hilfsmittel, um den Überspannungsbetrieb entlang der Leitung zu unterdrücken, und der Schließwiderstand im Leistungsschalter spielt eine wichtigere Rolle. Die vergangenen Daten zeigen, dass durch eine Verbesserung der Leistung des Blitzableiters und eine Verringerung des Schutzniveaus des Blitzableiters das Uberspannungsniveau des Systems erheblich verringert werden kann. Darüber hinaus bestehen Studien, die zeigen, dass die Installation von Blitzableitern entlang der Leitung ein besseres Verfahren zum Reduzieren der Betriebsüberspannung ist.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, hinsichtlich der oben geschilderten Problem ein Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation zu entwickeln. Der spezifische Entwurfsplan lautet: ein Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation, wobei der Mechanismus darin besteht, die Energie während des Schaltbetriebs im System zu verbrauchen und zu verhindern, dass seine Schwingung eine Uberspannung mit hoher Amplitude bildet, umfassend: Verwenden eines SchlieBwiderstandes des Leistungsschalters zu direktem Verbrauchen seiner Energie, Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Uberspannung auf ein

BL-5284 2 LU500586 niedrigeres Niveau, Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung zum Begrenzen des Betriebsüberspannungswerts in der Mitte der Leitung, wobei das Verwenden eines Schließwiderstandes des Leistungsschalters zu direktem Verbrauchen seiner Energie und das Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Überspannung auf ein niedrigeres Niveau gleichzeitig durchgeführt werden.

Bei dem Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Überspannung auf ein niedrigeres Niveau wird die Nennspannung des gewöhnlichen Blitzableiters verringert, um die Restspannung des Blitzableiters unmittelbar zu verringern, während die Laderate des Blitzableiters ebenfalls entsprechend erhöht wird.

Bei dem Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Überspannung auf ein niedrigeres Niveau werden die Volt-Ampere-Eigenschaften des Blitzableiters unmittelbar verbessert, so dass er eine bessere Nichtlinearität und eine niedrigere Restspannung aufweist.

Wenn bei dem Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Überspannung auf ein niedrigeres Niveau die Spannung des Blitzableiters einen bestimmten Wert überschreitet, wird ein Teil des Blitzableiters durch leistungselektronische Komponenten kurzgeschlossen, wodurch die Volt-Ampere- Eigenschaften des Blitzableiters durch flexible Steuerung der Anzahl der angeschlossenen Blitzableiterwiderstände geändert werden.

Die Überspannung umfasst eine Überspannung des Schließens der Leerlaufleitung, eine Überspannung der Schließleitung, eine einphasige Wiederschließüberspannung, eine einphasige Erdungsfehlerüberspannung und eine Fehlerbehebungsüberspannung.

Da die Überspannung der Schließleitung gemäß dem Betriebsplan auftritt, kann die Regel von ihrem Auftreten durch einen Leistungsschalter gesteuert werden, so dass die meisten Verfahren zum Begrenzen der Überspannung darauf abzielen.

Die Extrahochspannungsleitungen und höhere Leitungen verwenden hauptsächlich einphasiges Wiederschließen, um einphasige Erdungsfehler zu beseitigen. Im Zweikreisbetrieb der Leitung ist der Wert der einphasiger Wiederschließüberspannung relativ niedrig, so dass hier nur der einphasige Wiederschließüberspannungswert im Einkreisbetrieb berücksichtigt wird. Bei der Berechnung wird nur die folgende Zeitreihe berücksichtigt: Os, einphasiger Erdungsfehler in der Mitte der Leitung; 0,1s, Trennen der Fehlerphase auf den beiden Seiten der Leitung; 0,5s, Fehlerbehebung; 1s, Wiederschließen der Fehlerphase auf en beiden Seiten der Leitung. Bei der Berechnung der Überspannung werden 120 Simulationen durchgeführt, um statistische Ergebnisse zu erhalten. Die Wiederschließzeit jeder Simulation wird zufällig generiert und gleichmäßig in einer Periode verteilt, und die in verschiedenen Perioden befindliche Zeit des Widerschließens auf den beiden Seiten der Leitung nicht länger als 5 ms ist.

Wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, ist an den beiden 40 Enden der Leitung ein Blitzableiter von 1,1 p.u. mit hoher Laderate oder ein Blitzableiter von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich HRA/1.1p.u., LRA/1.3p.u. installiert, wobei entlang der Leitung eine Gruppe von Blitzableitern von 1,2 p.u. mit hoher Laderate oder steuerbaren Blitzableitern, nämlich HRA/1,2 p.u., installiert ist, und wobei entlang der Leitung drei Gruppen von gewöhnlichen Blitzableitern installiert sind, so dass das Niveau 45 der Betriebsüberspannung entlang der Leitung auf 1,6-1,7 p.u. begrenzt wird.

BL-5284 3 LU500586 Wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, ist entlang der Leitung eine Gruppe von Blitzableitern von 1,1 p.u mit hoher Laderate, Blitzableitern von 1,4 p.u. mit niedriger Restspannung oder Blitzableitern von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich HRA/1,1p.u., LRA/1.4 p.u, LRA/1,3p.u, installiert, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung auf 1,5-1,6 p.u. begrenzt werden kann. Wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, sind entlang der Leitung drei Gruppen von Blitzableitern von 1,1 p.u. mit hoher Laderate oder Blitzableitern von 1,4 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich HRA/1,1 p.u., LRA/1,4 p.u., installiert, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung auf 1,3- 1,4 p.u. begrenzt werden kann. Wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, sind entlang der Leitung drei Gruppen von Blitzableitern mit einer Nennspannung von 1,2 p.u. mit hoher Laderate oder steuerbaren Blitzableitern, nämlich HRA/1,2 p.u., installiert, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung und in der Umspannstation auf 1,4- 1,5 p.u. begrenzt wird. Wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, sind entlang der Leitung drei Gruppen von Blitzableitern von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich LRA/1,3 p.u., installiert, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung in der Umspannstation auf unter 1,2 p.u. reduziert wird. Das durch die obige technische Lösung der vorliegenden Erfindung erhaltene Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs- Umspannstation weist die folgenden vorteilhaften Effekte auf: die Isolationskoordinierungsregeln von Ultrahochspannungssystemen können weitgehend geändert werden: die Betriebsüberspannung wird nicht mehr zu einem kritischen Problem, die Isolationsanforderungen für die Betriebsüberspannungen in der Umspannstation können erheblich reduziert werden, und gleichzeitig werden Blitzableiter auch zu Hauptgeräten zum Begrenzen der Betriebsüberspannung. Auf die Weise werden das Design und der Bau von Ultrahochspannungssystemen stark geändert, und ein erheblicher wirtschaftlicher und sozialer Wert wird erzeugt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG Figur 1 zeigt ein Volt-Ampere-Kennfeld eines Blitzableiters mit niedriger Restspannung. Figur 2 zeigt ein schematisches Diagramm der Struktur eines steuerbaren Blitzableiters. Figur 3 zeigt ein äquivalentes Volt-Ampere-Kennfeld eines steuerbaren Blitzableiters. Figur 4 zeigt ein Diagramm der begrenzenden Wirkung des Schließwiderstands auf die 40 Überspannung der Schließleitung. Figur 5 zeigt ein Diagramm der begrenzenden Wirkung verschiedener Blitzableiter auf die einphasige Wiederschließüberspannung.

BL-5284 4 LU500586 Figur 6 zeigt eine begrenzende Wirkung verschiedener Blitzableiter auf die einphasige Wiederschließüberspannung.

Figur 7 zeigt ein Verteilungsdiagramm der einphasigen Wiederschließüberspannung entlang der Leitung, nachdem der Blitzableiter mit verschiedenen Verfahren zusammenarbeitete.

Figur 8 zeigt ein Diagramm der begrenzenden Wirkung eines Blitzableiters auf die Betriebsüberspannung.

Figur 9 zeigt ein Diagramm der begrenzenden Wirkung eines Blitzableiters auf die Betriebsüberspannung in einer Umspannstation.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG Im Zusammenhang mit Figuren wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert.

Ausführungsbeispiel 1 Der Blitzableiter mit niedriger Restspannung selbst hat gute Volt-Ampere-Eigenschaften und eine relativ niedrige Restspannung. Aufgrund dessen kann seine Nennspannung so ausgewählt werden, dass sie dieselbe wie unter normalen Bedingungen ist, nämlich 1,4 p.u. oder 1,3 p.u.

Die Volt-Ampere-Eigenschaften des Blitzableiters mit niedriger Restspannung sind in Figur dargestellt, die auch die Volt-Ampere-Eigenschaften von gewöhnlichen Blitzableitern und Blitzableitern mit hoher Laderate zeigt, die unterschiedlichen Nennspannungen entsprechen. Es ist ersichtlich, dass die Eigenschaften der Blitzableiter im Bereich mit niedrigem Strom sehr nahe beieinander liegen, während im Bereich mit hohem Strom der Blitzableiter mit niedriger Restspannung offensichtlich bessere Eigenschaften aufweist, d.h. eine niedrigere Restspannung.

Ausführungsbeispiel 2 Wie in 2 dargestellt, besteht es aus einem festen Teil MOA2 und einem gesteuerten Teil MOAI, und der gesteuerte Teil ist parallel mit dem Thyristorschalter K geschaltet. Im normalen Betrieb des Systems teilen sich MOA1 und MOA2 die Systemspannung; wenn die Systemüberspannung den Auslöseschwellenwert des Thyristorschalters überschreitet, wird der Schalter K eingeschaltet, und das ableitergesteuerte Element wird kurzgeschlossen, und die Restspannung des Blitzableiters fällt auf den Restspannungswert des festen Elements ab, wodurch die Betriebsüberspannung auf ein niedrigeres Niveau begrenzt wird.

Für den steuerbaren Blitzableiter gibt es hauptsächlich zwei Schlüsselparameter, nämlich das steuerbare Verhältnis und der Auslôseschwellenwert. Das steuerbare Verhältnis a ist das Verhältnis Ur1/(Ur1+Ur2) der Nennspannung des steuerbaren Teils des steuerbaren Blitzableiters zur gesamten Nennspannung, wobei Url und Url jeweils die Nennspannungen von MOA1 und MOA2 sind. Das Begrenzungsniveau der Uberspannung 40 steigt mit zunehmendem a an. Der Auslôseschwellenwert USO ist die Spannung, die für den Betrieb des Thyristorschalters des steuerbaren Blitzableiters erforderlich ist. Je kleiner USO ist, desto einfacher arbeitet der steuerbare Blitzableiter und desto besser ist die

BL-5284 5 LU500586 Überspannungsbegrenzungswirkung. Die tatsächliche Betriebsspannung des steuerbaren Blitzableiters ist jedoch aufgrund der Betriebszeitverzögerung des Thyristors höher als der Auslöseschwellenwert USO. Wenn USO andererseits zu niedrig eingestellt ist, arbeitet der steuerbare Blitzableiter häufig, was sich auf den Langzeitbetrieb von MOA2 auswirkt.

Wie in Figur 3 dargestellt, basiert es auf einem gewöhnlichen Blitzableiter (OA). In der Figur werden auch die Eigenschaften von Blitzableitern mit hoher Laderate und Blitzableitern mit niedriger Restspannung verglichen.

Durch Einstellen des steuerbaren Verhältnisses des steuerbaren Blitzableiters kann sich die Kennlinie nach ihrem Betrieb der Kennlinie des Blitzableiters mit niedriger Restspannung nähern. Die wahren Eigenschaften des steuerbaren Blitzableiters hängen jedoch auch von der Auswahl der Auslöseschwellenwerts USO und der Betriebszeitverzögerung des Thyristorschalters ab. Hier wird das steuerbare Verhältnis a des steuerbaren Blitzableiters als 0,25 ausgewählt, und der Auslöseschwellenwert USO wird als 1,3 p.u. (1167 kV) ausgewählt. Um die tatsächlichen Überspannungsbegrenzungswirkungen des steuerbaren Blitzableiters genauer zu analysieren, wird die Betriebszeitverzogerung des Thyristorschalters des steuerbaren Blitzableiters als 5 us angesehen. Das heißt, wenn der Spannungswert an den beiden Enden des steuerbaren Blitzableiter 5 us über dem Auslöseschwellenwert liegt, wird der Thyristor eingeschaltet. Wenn der Strom, der den Thyristor einschaltet, nahe Null ist, wird der Thyristor ausgeschaltet. Es ist zu beachten, dass unter der Wirkung einer Blitzüberspannung die Betriebszeit des Thyristors länger als die Wellenfrontzeit (1-2 us) des Blitzeinschlags ist, so dass der Betrieb des steuerbaren Blitzableiters nicht ausgelöst wird. Aufgrund dessen sind unter Blitzüberspannung die Eigenschaften des steuerbaren Blitzableiters gleich wie die Volt-Ampere-Eigenschaften gewöhnlicher Blitzableiter. Das Hauptproblem bei der Realisierung des steuerbaren Blitzableiters ist die Erforschung des auf der Leistungselektronik basierenden Steuersystems. Da der Blitzstrom durch den Blitzableiter fließt, werden die elektromagnetischen Verträglichkeitseigenschaften des Steuersystems unter hohem Strom das Hauptproblem sein, das seine Entwicklung einschränkt. Ausführungsbeispiel 3 Wie in Figur 4 dargestellt, ist die Installation eines Schließwiderstands an einem Leistungsschalter ein häufig verwendetes Verfahren zum Begrenzen der Betriebsüberspannung in Extrahochspannungs- und Ultrahochspannungssystemen. Für das untersuchte Ultrahochspannungssystem werden hier die Überspannungsbegrenzungswirkung der Schließleitung entlang der Leitung bei einem Schließwiderstandswert von 100Q-800Q und die vom Schließwiderstand während des Begrenzungsprozesses absorbierte Energie angegeben, wobei der Zugriffszeit des Schließwiderstands 8ms annimmt. Allgemein gesagt, kann der Schließwiderstand die Überspannung der Schließleitung wirksam begrenzen. Wenn der Wert des Schließwiderstandes abfällt, fällt der maximale 40 Überspannungswert entlang der Leitung allmählich ab, gleichzeitig steigt die durch den Schließwiderstand absorbierte Energie jedoch allmählich an. Wenn der Wert des Schließwiderstandes auf 200 Q abfällt, erreicht der Überspannungswert das Minimum. Wenn der Wert des Schließwiderstandes weiter auf 100 © abfällt, wird der Überspannungswert größer, und die durch den Schließwiderstand absorbierte Energie 45 verringert sich. Es ist ersichtlich, dass es einen optimalen Widerstandswert für den Schließwiderstand gibt, um die Betriebsüberspannung zu begrenzen. Wenn der Schließwiderstand zum Begrenzen der Überspannung der Schließleitung verwendet wird,

BL-5284 6 LU500586 kann der optimale Wert des Schließwiderstandes zum Begrenzen durch die Simulation erhalten werden.

Je kleiner der Wert des Schließwiderstandes in einem großen Bereich ist, desto besser ist die begrenzende Wirkung auf die Überspannung der Schließleitung, aber desto höher ist die erforderliche absorbierte Energie, was bedeutet, dass die Kosten höher sind.

Aufgrund dessen sollen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, um den Wert des Schließwiderstandes zu bestimmen, damit eine gute begrenzende Wirkung erzielt werden kann und die Kosten kontrolliert werden können.

In dieser Schaltung beträgt der tatsächlich ausgewählte Wert des Schließwiderstandes 600 Q.

Dieser Widerstandswert wird auch in der nachfolgenden Analyse verwendet, um die Überspannungsbegrenzungswirkung des Schließwiderstandes und anderer Maßnahmen zu vergleichen.

Ausführungsbeispiel 4 In China verwenden die Extrahochspannungsleitungen und höhere Leitungen hauptsächlich einphasiges Wiederschließen, um einphasige Erdungsfehler zu beseitigen.

Im Zweikreisbetrieb der Leitung ist der Wert der einphasiger Wiederschließüberspannung relativ niedrig, so dass hier nur der einphasige Wiederschließüberspannungswert im Einkreisbetrieb berücksichtigt wird.

Bei der Berechnung wird nur die folgende Zeitreihe berücksichtigt: Os, einphasiger Erdungsfehler in der Mitte der Leitung; 0,1s, Trennen der Fehlerphase auf den beiden Seiten der Leitung; 0,5s, Fehlerbehebung; 1s, Wiederschließen der Fehlerphase auf en beiden Seiten der Leitung.

Bei der Berechnung der Überspannung werden 120 Simulationen durchgeführt, um statistische Ergebnisse zu erhalten.

Die Wiederschließzeit jeder Simulation wird zufällig generiert und gleichmäßig in einer Periode verteilt, und die in verschiedenen Perioden befindliche Zeit des Widerschließens auf den beiden Seiten der Leitung nicht länger als 5 ms ist.

Verfahren A - Installieren verschiedener Blitzableiter an den beiden Enden der Leitung; Verfahren B - Anpassen des Schließwiderstandes an die Blitzableiter an den beiden Enden der Leitung; Verfahren C1 - Anordnen einer Gruppe von Blitzableitern entlang der Leitung basierend auf den Blitzableitern an den beiden Enden der Leitung; Verfahren C3 - Anordnen von drei Gruppen von Blitzableitern entlang der Leitung basierend auf den Blitzableitern an den beiden Enden der Leitung; Dabei beträgt der Schließwiderstand vom Verfahren B 600 Q und die Zugriffszeit 8 ms; die Blitzableiter vom Verfahren C1 sind bei 50% der Leitung installiert, und die Blitzableiter vom Verfahren C3 sind bei 25%, 50% und 75% der Leitung installiert.

Nach der Verwendung von verschiedenen Verfahren ist die Verteilung der Überspannung der Schließleitung entlang der Leitung in Figur 6 dargestellt.

Mit Ausnahme vom Verfahren A sind die bei den anderen Begrenzungsverfahren gemäß Figuren verwendeten Blitzableiter alle gewöhnliche Blitzabbleiter. 40 Nach der Verwendung verschiedener Blitzableiter und verschiedener Verfahren ist die begrenzende Wirkung der einphasigen Wiederschließüberspannung entlang der Leitung in Figur 5 dargestellt, und die begrenzende Wirkung der einphasigen Wiederschließüberspannung in der Umspannstation ist in Figur 6 dargestellt.

Die Verteilung entlang der Leitung der einphasigen Wiederschließüberspannung in mehreren 45 Fällen ist in Figur 7 dargestellt.

BL-5284 7 LU500586 Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung des Schließwiderstands (Verfahren B) zur Begrenzung der einphasigen Wiederschließüberspannung die beste Wirkung hat, wobei sie unter 1,1 p.u. liegen kann, und dass die Wirkungen der Verwendung verschiedener Blitzableiter fast gleich sind, was in der untersten Kurve in Figur 7 zu sehen ist.

Wenn im Gegensatz dazu nur Blitzableiter an den beiden Enden der Leitung vorhanden sind (Verfahren A), kann das Überspannungsniveau der Leitung nur unter Verwendung eines Blitzableiter mit hoher Laderate und einer Nennspannung von 1,1 p.u. oder eines Blitzableiters mit niedriger Restspannung und einer Nennspannung von 1,3 p.u. auf unter 1,7 p.u. begrenzt werden, wobei der Überspannungswert in der Mitte der Leitung höher ist.

Nach der Installation von Blitzableitern mit reduzierter Restspannung entlang der Leitung fällt der Überspannungswert in der Mitte der Leitung erheblich ab.

Nach der Installation von drei Gruppen von Blitzableitern von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung entlang der Leitung kann eine bessere begrenzende Wirkung für die einphasige Wiederschließüberspannung (unter 1,3 p.u.) erzielt werden.

Das zeigt, dass es ausführbar ist, die Blitzableiter zum Begrenzen der einphasigen Wiederschließüberspannung zu verwenden, und die Wirkung der Tiefenbegrenzung kann erzielt werden, wenn sie entlang der Leitung verteilt sind.

In Bezug auf die Überspannung in der Umspannstation ist es ersichtlich, dass sie hauptsächlich von der Grundeigenschaft des Blitzableiters abhängt, jedoch stark von der Anzahl der entlang der Leitung installierten Blitzableiter.

Mit der Verbesserung der Eigenschaften des Blitzableiters fällt das Überspannungsniveau in der Umspannstation allmählich ab.

Die einphasige Wiederschließüberspannung wird hauptsächlich von der Energieerzeugungsquelle aus gesteuert.

Es ist ersichtlich, dass der Schließwiderstand eine sehr gute Wirkung aufweist.

Darüber hinaus kann eine kostengünstige Phasenauswahlschließung in Betracht gezogen werden, um die Betriebsüberspannung zu reduzieren.

Ausführungsbeispiel 5 Basierend auf dem Ausführungsbeispiel 4, unter Verwendung des Blitzableiters mit reduzierter Restspannung können verschiedene Arten von Betriebsüberspannungen im System tiefbegrenzt werden.

Hier werden verschiedene Betriebsüberspannungen, die möglicherweise in Ultrahochspannungssystemen auftreten können, und die entsprechenden Begrenzungswirkungen verschiedener Begrenzungsstrategien zusammengefasst.

Das Betriebsüberspannungsniveau entlang der Leitung ist in Figur 8 dargestellt, und das Überspannungsniveau in der Umspannstation ist in Figur 9 dargestellt.

Dabei berücksichtigen die einphasige Erdungsüberspannung und die Fehlerbehebungsüberspannung nur einphasige Erdungsfehler.

Es ist zu beachten, dass, da der Schließwiderstand die einphasige ~~ Erdungsiiberspannung und die Fehlerbehebungsüberspannung nicht begrenzen kann, die begrenzende Wirkung vom 40 Verfahren B auf diese beiden Uberspannungen der vom Verfahren A entspricht.

Ein gewöhnlicher Blitzableiter in Zusammenarbeit mit dem SchlieBwiderstand (Verfahren B- OA) ist das aktuelle Betriebsüberspannungsniveau der Leitung.

Es ist ersichtlich, dass unter Verwendung des Blitzableiters mit reduzierter Restspannung das Betriebsüberspannungsniveau verschiedener Arten entlang der Leitung stark reduziert 45 wird.

Im Folgenden werden zuerst die begrenzenden Wirkungen verschiedener Verfahren analysiert:

BL-5284 8 LU500586 unter Verwendung des Verfahrens (Verfahren A), bei dem die Blitzableiter nur an den beiden Enden der Leitung installiert sind, können die Betriebsüberspannungen meister Arten auf das Niveau von 1,6 bis 1,7 p.u. reduziert werden.

Wenn nur an den beiden Enden der Leitung ein Blitzableiter mit einer Nennspannung mit einer Nennspannung von 1,1 p.u. und hoher Laderate oder ein Blitzableiters von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung installiert ist, können die Betriebsüberspannungen aller Arten die aktuellen Anforderungen an das Überspannungsniveau erfüllt werden, aber die Tiefenbegrenzungswirkung kann nicht erreicht werden.

Für die Überspannungen in der Umspannstation ist die Begrenzung unter Verwendung von Blitzableitern mit reduzierter Restspannung vorteilhafter.

Z.B. kann nach der Verwendung eines Blitzableiters von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung das Überspannungsniveau in der Umspannstation auf etwa 1,2 p.u. reduziert werden, was für viele Ausrüstungen in der Umspannstation vorteilhaft ist.

Wenn der Blitzableiter in Zusammenarbeit mit dem Schließwiderstand verwendet wird (Verfahren B), kann eine hervorragende begrenzende Wirkung für die einphasige Wiederschließüberspannung erzielt werden, und die Schutzeigenschaften des Blitzableiters haben keinen offensichtlichen Einfluss auf das Überspannungsniveau.

Wenn in Bezug auf die Überspannung der Schließleitung ein Blitzableiter mit reduzierter Restspannung verwendet wird, wird das Überspannungsniveau von 1,4-1,5 p.u. eines gewöhnlichen Blitzeableiters bis zu einem gewissen Grad auf 1,3-1,4 p.u. verringert, was die Betriebsüberspannung bis zu einem gewissen Grad tief begrenzen kann, insbesondere für das Überspannungsniveau in der Umspannstation.

Das Verfahren kann jedoch die einphasige Erdungsüberspannung und die Fehlerbehebungsüberspannung nicht begrenzen.

Die begrenzende Wirkung entspricht nur der Wirkung der Installation von Blitzableitern an den beiden Enden der Leitung (das beste ist nur 1,6-1,7 p.u.), so dass die Betriebsüberspannung nicht als Ganzes tiefbegrenzt werden kann.

Gleichzeitig ist aufgrund der hohen Kosten und der hohen Ausfallrate des Schließwiderstands des Leistungsschalters die Anwendbarkeit begrenzt.

Um eine beste begrenzende Wirkung zu erzielen, kann das Verfahren zum Installieren von Blitzableitern entlang der Leitung verwenden werden (Verfahren C1 oder C3). Es ist ersichtlich, dass, wenn drei Gruppen von Blitzableitern mit einer Nennspannung von 1,3 pu. und niedriger Restspannung entlang der Leitung installiert sind, die Betriebsüberspannungsniveaus verschiedener Arten jeweils auf etwa 1,2 p.u. reduziert werden können, was im Vergleich zum ursprünglichen Überspannungsniveau des Ultrahochspannungssystems eine extrem große Verbesserung ist.

Insbesondere bei einphasiger Erdungsüberspannung und Fehlerbehebungsüberspannung, die nicht durch den Schließwiderstand begrenzt werden können, kann mit diesem Verfahren auch eine hervorragende Wirkung erzielt werden.

Die obigen technischen Lösungen stellen nur bevorzugte technische Lösungen der vorliegenden Erfindung.

Die Änderungen, die durch den Fachmann auf diesem technischen 40 Gebiet durchgeführt werden und das Prinzip der vorliegenden Erfindung widerspiegeln, sollen als von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.

Claims (10)

BL-5284 9 LU500586 Patentansprüche

1. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus darin besteht, die Energie während des Schaltbetriebs im System zu verbrauchen und zu verhindern, dass seine Schwingung eine Uberspannung mit hoher Amplitude bildet, umfassend: Verwenden eines SchlieBwiderstandes des Leistungsschalters zu direktem Verbrauchen seiner Energie, Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Uberspannung auf ein niedrigeres Niveau, Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung zum Begrenzen des Betriebsüberspannungswerts in der Mitte der Leitung, wobei das Verwenden eines SchlieBwiderstandes des Leistungsschalters zu direktem Verbrauchen seiner Energie und das Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Uberspannung auf ein niedrigeres Niveau gleichzeitig durchgeführt werden.

2. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Uberspannung auf ein niedrigeres Niveau die Nennspannung des gewöhnlichen Blitzableiters verringert wird, um die Restspannung des Blitzableiters unmittelbar zu verringern, während die Laderate des Blitzableiters ebenfalls entsprechend erhöht wird.

3. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Uberspannung auf ein niedrigeres Niveau die Volt-Ampere-Figenschaften des Blitzableiters unmittelbar verbessert werden, so dass er eine bessere Nichtlinearität und eine niedrigere Restspannung aufweist.

4. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn bei dem Verbessern der Leistung des Blitzableiters zum Begrenzen der Uberspannung auf ein niedrigeres Niveau die Spannung des Blitzableiters einen bestimmten Wert überschreitet, ein Teil des Blitzableiters durch leistungselektronische Komponenten kurzgeschlossen wird, wodurch die Volt-Ampere-Figenschaften des Blitzableiters durch flexible Steuerung der Anzahl der angeschlossenen Blitzableiterwiderstände geändert werden.

5. Verfahren zum Begrenzen der Überspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannung eine Überspannung des Schließens der Leerlaufleitung, eine Überspannung der Schließleitung, eine einphasige Wiederschließüberspannung, eine einphasige Erdungsfehlerüberspannung und eine Fehlerbehebungsüberspannung umfasst.

6. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, 40 wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, an den beiden Enden der Leitung ein Blitzableiter von 1,1 p.u. mit hoher Laderate oder ein Blitzableiter von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich HRA/1.1p.u., LRA/1.3p.u. installiert ist, wobei entlang der Leitung eine Gruppe von Blitzableitern von 1,2 p.u. mit hoher Laderate oder 45 steuerbaren Blitzableitern, nämlich HRA/1,2 p.u., installiert ist, und wobei entlang der

BL-5284 10 LU500586 Leitung drei Gruppen von gewöhnlichen Blitzableitern installiert sind, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung auf 1,6-1,7 p.u. begrenzt wird.

7. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, entlang der Leitung eine Gruppe von Blitzableitern von 1,1 p.u mit hoher Laderate, Blitzableitern von 1,4 p.u. mit niedriger Restspannung oder Blitzableitern von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich HRA/1,1p.u., LRA/1.4 p.u, LRA/1,3p.u., installiert ist, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung auf 1,5-1,6 p.u. begrenzt werden kann.

8. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, entlang der Leitung drei Gruppen von Blitzableitern von 1,1 p.u. mit hoher Laderate oder Blitzableitern von 1,4 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich HRA/1,1 p.u., LRA/1,4 p.u., installiert sind, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung auf 1,3-1,4 p.u. begrenzt werden kann.

9. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, entlang der Leitung drei Gruppen von Blitzableitern mit einer Nennspannung von 1,2 p.u. mit hoher Laderate oder steuerbaren Blitzableitern, nämlich HRA/1,2 p.u., installiert sind, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung entlang der Leitung und in der Umspannstation auf 1,4-1,5 p.u. begrenzt wird.

10. Verfahren zum Begrenzen der Uberspannung des Blitzeinschlags für die Ultrahochspannungs-Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn durch das Verteilen der Blitzableiter entlang der Leitung der Betriebsüberspannungswert in der Mitte der Leitung begrenzt wird, entlang der Leitung drei Gruppen von Blitzableitern von 1,3 p.u. mit niedriger Restspannung, nämlich LRA/1,3 p.u., installiert sind, so dass das Niveau der Betriebsüberspannung in der Umspannstation auf unter 1,2 p.u. reduziert wird.