站用电切换中调相机循泵电机的瞬态分析*

张玉良, 马宏忠, 蒋梦瑶, 刘一丹

(1.河海大学 能源与电气学院,江苏 南京 211100;2.国网江苏省电力有限公司 检修分公司,江苏 南京 211106)

0 引 言

中国现阶段的交直流混联电网已经实现了巨大的发展，尤其是特高压(UHV)直流输电，其电压等级和规模均已达到世界前列，打破了中国经济能源分布不均的格局[1-2]。然而UHV变电站交直流的并列运行易使其换流站直流端的电压支撑不足，新能源的汇集接入和电力大规模的外送极有可能导致系统过电压以及换相失败等故障。为解决换流站电压调节能力不足的问题，换流站配置了大容量调相机进行无功调节[3-5]。

目前在运行的大容量调相机一般是双水内冷式，其冷却系统延伸到机组外，由大功率380 V低压异步电机带动多组水泵进行循环冷却。站用电系统则是由多组站用变压器、380 V低压配电屏、交流供电网络、动力电及生活用电等用电设备构成[6-7]。站用电对于UHV变电站是非常重要的基础设施，保证了变电站各项设备的稳定工作。

变电站会对站用电进行定期检修，并做站用电双电源切换以及备自投的试验[8-10]。然而在站用电的切换过程中，不可避免地存在短暂的失电时间，当重新上电时，再次投入的电网电压与异步电机残余电压的相位和幅值的差异，极易导致异步电机中出现巨大的冲击电流，引发系统多级跳闸，若不能及时合闸，则会导致调相机过热，出现严重故障。

目前国内外对于异步电机重新投入使用的大部分研究将重点放在了电机起动和备自投的应用中，而对于双电源切换的研究较少。……