串联限流电抗器在瞬态恢复电压中的应用外文翻译

-.---可修编..z.-.--可修编.外文翻译题目：串联限流电抗器在瞬态恢复电压中的应用摘要：本文介绍了开关器件的瞬态恢复电压〔TRV〕要求使用限流系列的应用反响堆。故障电流限制电抗器，串联电抗器用于在高故障电流条件。在这种情况下，线路断路器需要中断故障可能发生在反响堆的线路侧。对于负载电流限制电抗器，串联电抗器旁路开关常闭和翻开插入电抗器，如果负载电流超过线路的载流量。针对这种情况，必须打断旁路开关负载电流从开关的串联电抗器传输。本文中所描述的研究方法和建模技术研究TRV的要求断路器，旁路开关，以解决：(1)TRVs超过线路断路器的评级后，中断故障电流，(2)TRVs超过期间反响堆插入旁路开关功能。研究结果相比，ANSI/IEEE标准TRV的标准和纠正措施的建议，包括控制串联电抗器的自然频率。系列变化的影响反响器阻抗在总线过失责任的变化，和波陷阱TRV的电流斩波的影响，介绍了调查。“研究结果线断路器的应用提供指导，并绕过安装限流开关串联电抗器。©2006爱思唯尔B.V.保存所有权利。关键词：瞬态恢复电压〔TRV〕;限流串联电抗器;断路器TRV的要求;旁路开关TRV的要求;波的陷阱;电流斩波1.介绍由于故障电流和功率的流动，增加限流串联电抗器增加电力系统在全球围的应用。[1]本文着重对瞬态与应用程序相关联的恢复电压〔TRV〕这些限流的电抗器。[2]提供的信息在实际电路断路器过度TRVs引起故障并介绍了使用，以防止此类故障的缓解技术串联电抗器有限的故障。[3,4]提供的信息关于电流限制电抗器的相关现象结算上安装并联电容器银行及其影响故障。[5-8]包含一系列ANSI/IEEE标准的覆盖围电抗器有限TRVs，TRV的相关标准的制定，和高压电路相关的一般性描述TRVs断路器。本文的目的是描述分析和结果

(1)TRVs线断路器以下目前有限反响堆故障中断和(2)TRVs与旁路开关为一个系列的插入事件反响堆。有关详情载串联电抗器的控制

自然频率和系列变化的影响电抗器的阻抗和总线故障责任TRV的，随着对结果的影响，一个陷阱波和电流斩波TRV的。调查结果提供一般指引线断路器和旁路开关的应用限流串联电抗器的安装。2.目标

以下是本文的具体目标的瞬态恢复电压要求与应用程序关联限流串联电抗器：〔1〕确定的TRV的中断要求有关与代表交换站旁路开关所研究的系统。请注意此应用程序串联电抗器旁路开关是常闭的，它是翻开放置在效劳串联电抗器的负载限制

电流时，线路负载超过导线的评级。

〔2〕确定TRV的要求与保护代表开关站线路断路器根据研究刚刚超越位于系统故障上线侧的串联电抗器。

〔3〕指定所需的电容，电容的位置，控制在可承受的围，TRV的，作为必要时，对上述两个条件。

〔4〕确定一个通用的情况下，考虑上述上TRVs以下影响：

1)串联电抗器的阻抗从1到10;

2)串联电抗器的自然频率高达200kHz;

3)40，63和80kA的总线故障的职责;

4)之间的系列单相波陷阱反响堆和保护断路器;

5)斩波电流高达10A[9,10]。3.个案研究本文具体分析，描述了两个138千伏T*UElectricDelivery的公司系统中的开关站〔以下简称开关站和开关站B〕被认为代表了许多开关站在系统中。随着一个普通的案件的结果开关站进展了讨论。3.1开关站分析图1所示为三相模型的单线图开发开关站使用替代瞬变方案〔ATP〕建造使用ATPDRAW版本3.5[11,12]。图1说明了一个2建模120pF的并联集中电感的串联电抗器电容根底上计算得出的一种自然电抗器器频率200千赫。也有在相关的电容并联80pF的翻开旁路开关的电阻和18k代表串联电抗器〔基于一个典型的阻尼线端电压过冲的因素1.8瞬态〕。线图也显示为蓝本的电容线端和总线端的串联电抗器。传输在图所示的线条。图1代表采用分布式参数模型的根底上的积极和零序电阻，电感和电容。图1还显示了两个345/138千伏变压器为蓝本BCTRAN，阻抗矩阵表示[11]，与电容添加到他们的终端其代表有效电容，60赫兹短路源〔平行阻抗传输阻尼必要时行〕;另一个类似的串联电抗器连接到并行输电线路。7.55英里传输的远端60Hz的短路相当于终止线邻近的138千伏开关站。请注意，短路在图所示的等值。图1提供所需的三个阶段单相系统故障电流。串联电抗器，有限的故障TRV的电路显示在单线图如下图。图1〔即，三相接地故障包括一个行〕。也表现分析使用如下图的模型。去除故障，确定造成TRV的整个并联的旁路开关

串联电抗器插入操作。表1显示了一个集中的电容击穿代表图。根据IEEE标准C37.011-1994[5]。“表1列出电容的分析是至关重要的，尤其是跨接串联电抗器和电容总线侧和线路侧的串联电抗器，因为它们决定TRV的频率施加旁路开关和断路器。第一局部为138千伏开关站A分析检查三相接地故障的线路侧串联电抗器，这是通过分析确定，并处更严重的TRVduty比在这单线接地故障情况。需要注意的是三相接地故障被认为是所研究的138kV系统的事件太罕见。有限的串联电抗器故障创立高频率TRVs的ANSI/TRV的标准不具体处理。为这项研究的重点是控制电抗器端组件TRV的，以满足的ANSI/IEEE指定的短线断路器故障TRV的能力。无论是ANSI/IEEE标准使用指定的线路故障和1-COSTRV的能力比拟强加TRV的，酌情[5]注意断路器系列反响堆有限的故障被中断减少〔即35％的额定电流幅值63KA额定断路器正在研究在这里〕。图2显示的reactorside组件从中断三相ofTRVresulting线侧的串联电抗器，影响接地故障参加12nF的电容到地〔上线侧断路器〕对TRV的，ANSI/IEEE标准低地能力所需的145千伏63家ANSI额定断路器35％的过失责任。图2所示是一个12nF的最低需要符合ANSI/TRV的标准。第二局部与切换相关的分析A站检查旁路开关电源TRV的责任流量限制串联电抗器插入操作〔限制功率流至2000A此应用程序〕上的连接线开关站到相邻的138千伏母线。“这里主要关心的是TRV的第一个迅速崛起旁路开关开幕后几微秒。基于旁路开关前的担忧，曲线获得开关制造商提供，以确保旁路开关，TRV的能力是足够的。初始调查结果显示，前几的TRV的斜坡旁路开关在插入相关的微秒事件是约1千伏/无电流斩波小号。在本节中描述的分析侧重于模拟电流斩波，其中高得多的初始斜坡TRV的鉴定比无电流斩波模拟。在旁路开关TRV的分析限制条件的条件下，确定了10A的电流印章波陷阱〔通常也被称为行陷阱〕电路〔断路器和系列之间的连接电抗器正在研究中的电路〕，B相。当电流印章出现，在电感传输储存的能量并联电容，创造了与TRV的相关旁路开关。在串联电感储存的能量波陷阱增加的严重性，由此产生的TRV的跨越旁路开关。请注意，此电路中，波陷阱有5nF的电容耦合变压器〔CCVT〕相关它估计有过压的15MH漏线圈绕过保护。图3显示TRV的整个实施旁路开关插入事件的模拟与10A该电路的电流印章。图3可以看出，仿真，用波浪式的陷阱，CCVT和漏极电路中的结果，在几乎一样TRVacross线圈旁路开关相比，模拟与波陷阱并没有CCVT。由此产生的TRV的模拟也显示1CCVT和不漏线圈〔假设漏线圈过压保护操作〕所产生的TRV的小于漏线圈电路中的严重。结果还包括图。3并没有模拟无波陷阱CCVT中的电路，其中至少严重TRV的观察。在这里，“严〞是指初始斜率〔幅度和上升时间〕TRV的，因此更严重的TRV的具有较高的幅度和较短的上升时间。总结：图3说明如果由于*种原因漏线圈过压保护不操作，由此产生的TRV的跨越旁路开关施加本质上是一样的如果没有电路CCVT。图3还说明，整个旁路开关，TRV的是更严重的电路与thewave的陷阱andCCVTin的电路到theTRV相比从电路无波的陷阱，并没有在电路CCVT。因此，本文中所描述的分析，假设波的陷阱，CCVT，漏线圈电路中的所有结果为上限，以便代表施加旁路开关，TRV的责任。图4说明了旁路开关，TRV的分析结果插入10A电流印章下的串联电抗器条件。为TRV的结果显示与波陷阱迟后电路在电路和5NFthewave陷阱，增加跨串联电抗器，并与波的陷阱，在电路和14nF的增加整个串联电抗器。图4可以看出，没有额外的电容电路，由此产生的TRV的有初始斜率的最初几微秒，10千伏/S可能中断设备的极大关注。图4所示整个串联电抗器的另外5nF的缓解造成TRV的约1.5千伏/s的初始斜率在中断的最初几微秒。图4也显示，14nF的限制，TRV的初始斜率小于1千伏/秒。3.2开关站B分析开关B站，一个类似的模型构建确定故障中断电流的TRVs〔为保护线断路器征收TRVs〕串联电抗器和插入〔上施加TRVs旁路开关〕。这也是必要的检查为TRVs串联电抗器在低侧的总线连接位置345/138千伏变压器开关站B.参考图5为一个线图显示了串联电抗器分析B.注意开关站，有一个7系列在电抗器的分析，它取代了线的位置2串联电抗器，开关站A分析有也是一个额外的2总线连接在开关的串联电抗器B站图6说明TRV的系列分析结果有限反响堆故障电路开关站B.图。6所示，7号线连接的有限反响堆故障串联电抗器，15NF控制反响堆端的频率组件的TRV的合理的围与尊重ANSI/TRV的标准。图6还显示，12nF的提供的TRV的边界控制。通用分析在下一节描述提供更深入的了解，进入工程判断所选择的电容，就强加TRV的责任相比，ANSI/IEEE标准定义TRV的信封。图6显示了一个至少增加电容12nF的是合理的和额外的附加电容会甚至有进一步的好处。类似的分析，介绍了开关站一个也进展旁路开关，TRV的相关7串联电抗器串联电抗器插入事件开关站B.2系列中所描述的分析反响器A开关站也重复2串联电抗器，开关站B，唯一的区别开关StationB2串联电抗器连接在变压器低压侧的总线，而不是在一个行终止位置。请注意，7串联电抗器限制电源流向2000A在传输线和2串联电抗器限制权力流向3000A在公共汽车。没有进一步的限制条件被确定，即从确定的电容开关StationATRVanalysis还将limitTRVs至可承受开关站B值，设在所述年底的第4节。因此，总线连接的串联电抗器有限故障状况并未造成无法控制的TRVs添加电容在可承受的围外确定这些电容的连接线系列电抗器。4.通用分析一个通用的分析，以确定最低ANSI额定断路器所需的电容，以减轻TRVs系列反响堆有限fault.Variables的从包括总线故障的职责，40，63和80kA的串联电抗器自然频率高达200千赫;串联电抗器的阻抗从1到10。表2总结了相关参数和通用的分析结果，再进展使用三磷酸腺苷。表2的结果，得到基于反响堆自然频率为200kHz，现有的700pF的寄生电容串联电抗器，总线端和过冲的因素1.8线端的瞬态〔确定并联电阻代表串联电抗器的阻尼〕。与一个自然电抗器的频率为200​​kHz所有反响堆阻抗研究，虽然较高的串联电抗器阻抗的自然电抗器的频率，一般会降低。请注意，这个假设并没有显着影响结果，自相关反响堆的并联电容没有显着改变的频率围考虑。表2显示从1到3的串联电抗器，端组件的TRV的电抗器相比，ANSI/IEEE标准的低地能力造成高达18nF的需要控制的TRV的反响堆端组件在ANSI/IEEE低地能力曲线〔3串联电抗器情况下〕。然而，工程判断说明，14nF的这种情况下是合理的。重复同样的分析，从4至10欧姆尺寸电抗器。ANSI/IEEE标准的比拟标准的1-COS能力的反响堆端组件TRV的，高达24nF的电容是需要控制的TRV的ANSI/IEEE1-COS能力曲线的限制确定的情况下，这是4串联电抗器。图7提供所需的增值电容洞察力控制TRV的。对于限制4串联电抗器的情况下，图7显示14nF的TRV的电抗器端组件对各种故障的ANSI/IEEE定义的职责添加145千伏63KA额定断路器TRV的信封。图7显示故障电流ANSI/IEEE标准TRV的信封

24％，28％，30％和32％的工作相比，强加TRV的税增加了14nF的电容与并行4串联电抗器。图7显示，14nF的合理控制电抗器的TRV的端组件，考虑它的大小和斜坡。对于这样的应用，这是可取的选择最低满意电容必要时，考虑断路器的性能和经济电容选择控制TRV的。对于这个特殊的作为一种实用的权衡，考虑应用，14nF的选择

鉴于当时现成的电容公用事业鈥檚供给商。因此，根据工程判断，被视为适当的治疗14nF的最低电容需要控制的高频率TRV的。请注意会提供额外增加电容值更高。关于安装电容，因为电容可放置在并联与串联电抗器或地面上的总线端的串联电抗器系列reactorlimitedTRV的故障，但必须放置在平行的系列旁路开关TRV的电抗器;建议额外的电容被安装在平行的系列电抗器。文献[2]介绍与配售有关的其他优势额外的电容并联与串联电抗器。请注意，耦合电容是为实用选择电容。5.调查结果的全面总结得出以下结论，专门针对目标从第2节：〔1〕不加电容，旁路开关必须能中断1TRV的初始斜率10千伏/·S的条件下，在电路中的波陷阱和10A电流印章。用5电容nF的补充并联与串联电抗器，减少初始斜率1.5千伏/.一个14nF的电容增加总额减少低于1千伏/的初始斜率。

〔2〕不加电容，施加高频率TRV的有限的串联电抗器故障造成超过断路器TRV的力，基于ANSI/IEEE标准能力曲线。

〔3〕最低14nF的电容，合理控制TRV的145千伏ANSI级电路可承受的围断路器。

〔4〕以下的变化，每年提供的意见研究：

1〕限制串联电