[发明专利]500kV主变35kV侧电容器异常过电压仿真方法

说明书

本发明提供500kV主变35kV侧电容器异常过电压仿真方法，属于电力设备故障诊断技术领域。该系统通过收集主变等主要设备的详细参数和电容器组过压跳闸时的运行参数，利用PSCAD搭建了包含主变和电容器组及其串抗的仿真系统，按照电容器组过压跳闸时的运行参数进行仿真，建立了主变的变比与阻抗压降的关联方程，解释低压电容器组过压的原因。该仿真方法能分析500kV主变35kV侧电容器异常过电压的原因，为制定相应的措施，防止类似的事件发生奠定基础。

【技术领域】

本发明涉及电力设备故障诊断技术领域，具体涉及500kV主变35kV侧电容器异常过电压仿真方法。

【背景技术】

变电站是对电压及电流进行变换和接受电能及分配电能的场所，是用户与供电期间之间的主要纽带，在电力供应过程中有着重要的作用，其在运行过程中出现影响的问题，对整个供电系统的正常运行有着较大的影响。变电站内设备主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等，设备的故障时有发生。其中，投切补偿电容器组过电压是较为常见的故障。例如，本申请人在项目改造运行中发现，南宁站#N3B主变带额定电容器组，且高、中压系统电压在正常范围的情况下，低压电容器组出现过电压异常问题(当时#N1B、#N2B低电容器组无过压跳闸情况)，此问题涉及系统过电压、主变及电容器组选型、继电保护整定等问题，比较复杂，故障发生的原因尚不明确。因此，有必要对变电站建立仿真系统，采用仿真的方法分析投切电容器组发生过电压的原因，并据此制定相应的措施，防止类似的事件发生，保障电网稳定运行。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种500kV主变35kV侧电容器异常过电压仿真方法，该方法能分析500kV主变35kV侧电容器异常过电压的原因，从而制定相应的措施，防止类似的事件发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

500kV主变35kV侧电容器异常过电压仿真方法，包括以下步骤：

S1.获取系统参数，包含主变压器、输电线路、串联补偿、低压电抗器补偿、低压电容器补偿、断路器、电流互感器及电压互感器、断面负荷参数；

S2.收集低压电容器组过压跳闸时的运行参数；

S3.利用PSCAD搭建了包含主变和电容器组及其串抗的仿真模型；

仿真模型中的设置为：设有500kV母线，3台编号分别为#N1B、#N2B和#N3B、容量为750MVA的500kV主变压器，220kV母线和1回220kV出线线路；每一台500kV主变压器均为三绕组变压器，每一台500kV主变压器的500kV侧均连接所述500kV母线，35kV侧均接有低压电抗器补偿和低压电容器补偿，三台500kV主变压器的35kV侧连接的低压电容器补偿的编号分别为N311、N312和N324、N325以及N331、N332；220kV侧均连接所述220kV 母线，每一回220kV出线线路的首端连接所述220kV母线；

S4.根据步骤S2中收集的运行参数进行模拟仿真运行，使#N1B、#N2B及#N3B主变低压侧的N311、N312、N324、N325电容器组处于运行状态，记录原运行状态，即高压侧、中压侧、#N1B主变低压侧、#N2B主变低压侧和#N3B主变低压侧的电压；

S5.投入N332，记录并分析运行状态；再继续投入N331，记录并分析运行状态，观察#N2B主变低压侧和#N3B主变低压侧是否出现过电压，验证N3B主变高压对低压短路阻抗、中压对低短路阻抗的异常是否会造成35kV侧电容器异常过电压。

S6.建立变压器的短路阻抗值百分比与阻抗压降的关联方程，解释N331、N332低压电容器组过压的原因；根据仿真的结果，推理演算，验证仿真的准确性以及从演算中验证低压电容器组过压的原因。

进一步地，所述步骤S2中，是在低压电容器组过压跳闸时，收集变电站的运行参数。