地球磁性困扰对电力系统的熏陶和监测方法

一块爱迪生电力公司在评估地球磁性扰动(培洛霉素Ds)对其输电系统对的震慑方面得到了重大进展。电力公司制定了有关标准,以减轻地球磁性感应电流(GIC)的震慑。联合爱迪生公司将在地球磁性扰动爆发时使用这么些辅导方针,以包输电系统的保证运维。

一路爱迪生公司地球磁性扰动相关行动如下:

  • 壳式变压器的财力评估和地球磁性感应电流容积评估

  • 评估可能受GIC影响的继电器和电容器组的谐波响应

  • 设置周到的GIC监察和控制系列

  • 升高罗红霉素D的系统一管理理规程

  • 确立公司级大体积电力系统的GIC互联网模型

  • 评估在GMD境况下是因为饱和变压器的无功功率须要扩大导致系统电压崩溃的风险。

亚洲城ca88手机版下载地址 1

在Brooke林变发电站,安装了GIC监视器,数显器提供了地面操作新闻

GMD的影响

地球上的地霉素D是日光耀斑和日冕物质抛射(CME)等太阳现象产生的物理现象。CME引起太阳的电流和磁场变化,借使它们到达地球,它们能够与地球的磁场相互作用。由CME指点的带电粒子会扭曲地球的磁场,在地壳中开导电压电位。那个地球表面电位(ESP)导致GIC流入输电系统。GIC在北周静帝度地区和火山岩地质区域常常更为显然。

亚洲城ca88手机版下载地址,具备接地中线连接的高压变压器为GIC进出电力系统提供了出入口。威他霉素D诱导的ESP作为施加在星形连接的变压器的接地中性线之间的电压源,恐怕位于长距离传输线路的双边。中性线之间发生的电流构成了电力系统中的地球磁性感应电流GIC。

GIC的频率经常非常的低(在0~0.2Hz的范围内),因而与60Hz的工频相比较,其表现为准直流电天性。在无限红霉素D事件之间在一些电力系统中衡量恐怕达到几百安培的GIC的值。当电流进入变压器时,会招致铁心中出现单向直流电磁通。磁通的轻重取决于GIC的轻重,承载GIC的纠缠的匝数以及直流电磁通路径的磁阻。结果是直流电磁通对使得对称的交换磁通量产生了偏移,从而使变压器励磁的健康办事的磁化曲线区域发生偏移。

磁化的偏移会造成变压器在局地周期进入饱和区。因而发生大的歇斯底里称磁化(励磁)电流使变压器损耗越多来自系统的无功功率并发生谐波。其余,变压器漏磁通涡流爆发额外的过热效应,将严重损伤变压器绝缘。

发出的谐波会潜移默化其余系统装置,如静止无功补偿器(SVC)和电容器组。由于创新霉素D时期谐波电流扩大,SVC和电容器组不难跳闸。那一个补充的毁灭,加上变压器中无功损耗的增多,恐怕会滋生一种类的事件,从而严重影响输电系统的稳定性。

三头爱迪生公司的345千伏输电系统覆盖了大概600平方海里(1554平方英里)。它身处西经74度,北纬41度(地球磁性纬度48度)区域,与皮埃蒙特(PT-1)地区相呼应。它置身土壤电导率较差(高电阻率)的地区。

亚洲城ca88手机版下载地址 2

三相高压自耦变压器和输电线路中地球磁性感应电流的流淌

NERC GMD标准

二〇一二年四月10日,联邦财富管理委员会(FEXC60C)发布了第⑧79号令,提示北美电力可靠性委员会(NE本田UR-VC)制定可信性标准,分多个级次减轻培洛霉素D对输电系统的震慑。于二〇一五年11月FE奥德赛C核准第1阶段EOP-010-1地球磁性干扰作业。

其次等级是NEOdysseyC标准TPL-007-1“地球磁性扰动事件的输电系统安插质量”,供给有关部门对规格克林霉素D事件的秘密影响进行评估。借使评估明显了神秘影响,则该专业要求制定校订措施,以减轻电压崩溃,误动或系统解列的危机。FEPRADOC于二〇一四年6月128日准予了第③等级正式。该规范的新颖版本TPL-007-2于2017年1一月2二三十日取得NERAV4C大部分成员的承认。该规范将付出给NE哈弗C董事会通过并向适度的拘押机构申报批准。

NERAV4C
金霉素D工作组还支付了GIC应用指南,规划商量采纳斯达克综合指数南和变压器建立模型指南,帮忙规划人士评估丙胺博莱霉素D对输电系统的心腹影响。联合爱迪生的地霉素D团队参加了规范支付。最终版本的正式起草小组消除了专营商对管式电缆包罗移相变压器(PALacrosses)和并联电抗器建立模型方法。

联手爱迪生公司与纽约独立系统运营商集团和纽约州别的电力公司牢牢合营,共同开发全州范围内的GIC模型。那项工作将研究GIC的熏陶,并规定或然受高GIC负面影响设备的答疑策略。

亚洲城ca88手机版下载地址 3

由地球磁性感应电流引起的变压器周期性饱和

资本评估

一块爱迪生公司认为阿奇霉素D对电力网的固原久安不利。因而,公司委托有关部门对变压器,高压输电线路和电容器组等输电系统装置开始展览评估。

席卷:举办GIC能力评估以明确幅度以及所得到的磁化电流脉冲的谐波含量,以及用于各样GIC水平的变压器的设计——相应的兆伏安定祥和无功消耗。GIC对变压器设计的开销,主题噪声水平和温升的熏陶也是对准GIC脉冲电平和持续时间计算来规定的。还评估了变压器设计的GIC体积与峰值、短持续时间GIC脉冲负载之间的涉及。

一齐爱迪生从这么些评估中得出结论,必须对高压变压器进行监测。评估是在以下多个壳式,三相,60赫兹的变压器上开始展览的,对具备高压和中压变压器举行了更宏观的评估:

  • 120 MVA,13.2 / 69-kV发电机升压

  • 300 MVA,335/136-kV自耦变压器

  • 328-MVA,345/136-kV自耦变压器

  • 234-MVA,335/136-kV自耦变压器。

亚洲城ca88手机版下载地址 4

地球磁性感应电流监测系列反映了联合爱迪生已经履行的通盘的单个系统组件监测和评估

全面的GIC监测

一起爱迪生公司一度为其345KV的几台变压器安装了完美的GIC监测系统ECLIPSE。监测装备是依照微处理器的,能够衡量变压器温度以及变压器饱和所发出的谐波。设备还透过接地零线衡量流入流出变压器的GIC,并安装三段式报告警方作为出口。监测器可以因而衡量变压器中性线上的GIC和谐波来预测变压器铁芯何时经历局部周期性饱和。

听闻GIC幅值,谐波含量和绕组测点温度等标准的咬合发生不一样的警报,包蕴度量数据通过远程终端单元发送到控制大旨,供系统操作人员作出运营决策。

亚洲城ca88手机版下载地址 5

在Staten岛变发电站,霍尔效应传感器安装在变压器中性线上,以监测任何直流电负载

GIC网络模型

电力系统中的克拉霉素D评估供给对其余预期的GIC实行标准建立模型。联合爱迪生集团支付了一个完美的GIC网络模型,作为GIC总括的关键工具。这一个GIC计算工具使电力集团能够商讨GIC对变压器的熏陶,并有助于加快转移八个自耦变压器。别的,基于完美和扩大学一年级下多个指标的目标,电力研商院EPPRADOI同盟开始展览:

  • 优化模型,使其变成输电线路设计和系统运营的可信赖工具。那将使输电线路规划能够在时尚模拟中调查来自GIC的估量,以及无功功率损耗,并建议预防措施以减轻电压难题。

  • 评估使用中性点限流阻抗装置的法力。

二〇一三年1月,联合爱迪生集团参与了London州输电系统的GIC商讨。该切磋意在总结太阳沙暴期间GIC流量的品位。它规定了暧昧高GIC水平的变压器。

亚洲城ca88手机版下载地址 6

345千伏变压器的地球磁性感应电流振荡

正史用例

自二〇一五年安装GIC监测系统的话,已经记下了广大达托霉素D事件。在3回事件中,记录到四个20-A(+5到-15)的特大型GIC振荡。在同一时半刻间段的相同事件中记录了其余地方的GIC波动。

在这几个事件中,联合爱迪生公司着眼到受监测变压器中性点的GIC活动与丙胺博莱霉素D警报周期有关。可是,观测到的GIC流量于今对配备或种类电压大概从未影响。

其余,由于United States江山深海与大气管理局(NOAA)报告的事件发生在K5以下的小可能率事件,尽管产生直流流波动,但较高的阳光事件发生而相关的GIC电流度量值较低。那种非相关性同时也标志,对电力系统影响的GIC除太阳活动外还有好多别的变量存在。

亚洲城ca88手机版下载地址 7

345千伏和138千伏变压器的地球磁性感应电流振荡

下一步措施

一齐爱迪生在核糖霉素D方面接纳了越多的关键措施来保障其输电系统的可相信性。罗红霉素D监测系统和GIC网络建立模型有助于研商博来霉素D的熏陶。诸如调度员行动安顿,抗达托霉素D扰动变压器的使用和加速变压器更换规划等各类措施,进一步巩固了电力集团在可相信性方面的不竭。

可是,还有越来越多的干活来更好地知道奇霉素D对电力系统的影响,并赞助验证方今用来预测创新霉素D影响的模子。为此,联合爱迪生陈设:

  • 对并联电抗器和移相变压器(PAPAJERO)举行GIC能力评估,这将使公用事业单位尤其验证其输电网络GIC模型

  • 摸底GIC对地下管道电缆(GIL)的影响

  • 安装磁力仪,以监测地点地球磁性场和GMD警报之间的相关性

  • 在变压器,并联电抗器和移相变压器(PA景逸SUV)上安装愈多的GIC监测设施,以收集越多的多寡,以询问欧霉素D对输电系统的震慑。


致谢

克林霉素D项目标功成名就得益于许两人的孝敬。尤其多谢加里 霍夫曼和 Advanced Power
Technologies团队与共同爱迪生公司的密切合营共同安装欧霉素D监测器。多谢Con
爱迪生团队的分子,包含:Sergo Sagareli,Matt Koenig,Zahid
Qayyum,Haseeb Rehman,萨姆Sambasivan和其余人,他们的大力和专业技能驱动那整个化作也许。

VincePanuccio是同台爱迪生集团继电爱护和衡量机构的工程师。自二零一一年进入该公司,他是地球磁性困扰和电磁苦恼相关活动主题的大方之一。他拥有London大学Tandon工程高校的大学生学位。

AnastasiaO’Malley是宗旨工程变电设备部门的项目组长,负责联合爱迪生公司电力变压器的买入,安装,维护和更换工作。她全体曼哈顿大学的博士学位,罗格斯大学的BSME学位和Ford汉姆大学的工商业管理理大学生学位。她最近是多布工程变压器委员会的COO,也是IEEE电力与财富组织变压器委员会的活泼成员。

Hibourahima Camara
于二零一三年投入合伙爱迪生公司输电力网规划单位,自2012年起担任控制系统工程部门的继电爱慕工程师。在参与一起爱迪生集团事先,他在IBM工作了10年,担任高速模拟/混合信号设计师。他具备London城市高校的电气工程硕士学位和London州立大学新帕尔茨分校的电气和电子工程博士学位。