[發(fā)明專利]GIS套管式電流互感器分布式大電流升流方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910023564.6
• 申請(qǐng)日: 2009-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN101644751A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋曉林;楊曉西;王曉琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R35/02
• 分類號(hào): G01R35/02;G01R31/327
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于現(xiàn)場GIS套管式電流互感器準(zhǔn)確度試驗(yàn)和GIS斷路器、開關(guān)大電流試驗(yàn)，特別涉及GIS套管式電流互感器分布式大電流升流方法。

背景技術(shù)

采用GIS(Gas?Insulation?Switchgear，SF₆氣體絕緣全封閉組合電器)設(shè)備的變電站中，電流互感器安裝在GIS斷路器兩側(cè)，為套管式電流互感器，其額定電流為300A～4kA。在電流互感器現(xiàn)場交接試驗(yàn)(準(zhǔn)確度試驗(yàn))中，需對(duì)電流互感器一次回路施加1.2倍額定電流，最大試驗(yàn)電流值為4.8kA，近似取值5kA。

大電流試驗(yàn)首先要求根據(jù)變電站電氣一次主接線結(jié)構(gòu)，選擇適當(dāng)?shù)陌娏骰ジ衅髟趦?nèi)的一次電流環(huán)形閉合回路，針對(duì)環(huán)形回路的長度和面積估算出大電流試驗(yàn)所需無功和有功試驗(yàn)容量，然后選擇足夠容量的電容器組進(jìn)行無功補(bǔ)償，最后選擇適當(dāng)?shù)纳髌鳌⒄{(diào)壓器和試驗(yàn)電源，并用導(dǎo)線正確連接，通過操作升流器在環(huán)形閉合回路輸出試驗(yàn)電流。

大電流試驗(yàn)面臨的首要和關(guān)鍵的問題是在GIS套管式電流互感器所在的GIS設(shè)備一次接線上尋找適當(dāng)?shù)碾娏髯⑷朦c(diǎn)和回流點(diǎn)，使得一次接線上電流環(huán)形閉合回路的長度和面積最小。由于GIS設(shè)備全封閉性的特點(diǎn)，一次接線只有在線路、變壓器和電抗器出線套管頂部才有在空氣中的外露點(diǎn)，目前的升流方法是在這些外露點(diǎn)中選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娏髯⑷朦c(diǎn)和回流點(diǎn)，然后將升流器的大電流輸出端子用導(dǎo)線分別接入電流注入點(diǎn)和回流點(diǎn)，通過閉合相應(yīng)的斷路器和隔離開關(guān)，必要時(shí)短接相關(guān)的外露點(diǎn)，從而與GIS設(shè)備中的一次接線構(gòu)成一個(gè)較長的環(huán)形閉合大電流試驗(yàn)回路，這種大電流升流方法稱之為全回路升流法。

由于GIS的金屬罐體尺寸龐大，較長的一次大電流試驗(yàn)回路不僅存在回路電阻，消耗一定的有功功率，而且存在較大的回路電感，消耗很大的無功功率，環(huán)形回路包圍的長度和面積越大，回路無功消耗越大，對(duì)升流器、無功補(bǔ)償裝置、調(diào)壓器和試驗(yàn)電源的容量要求也越大，造成一次回路大電流升流試驗(yàn)難度很大。

文獻(xiàn)《750kV電流互感器大電流升流裝置的研制》指出，500kV及以上的GIS或帶電流互感器的罐式斷路器因試驗(yàn)回路阻抗較大，試驗(yàn)電流達(dá)到4kA，試驗(yàn)難度較大，電流互感器現(xiàn)場試驗(yàn)施加的電流很難達(dá)到4kA。國家電網(wǎng)公司武漢高壓研究院、山東電力試驗(yàn)研究院、四川電力試驗(yàn)研究院等單位在理論上、工程實(shí)施方案上做了大量的研究工作，現(xiàn)場試驗(yàn)已經(jīng)將500kV?GIS試驗(yàn)回路電流提升到3kA，進(jìn)一步提升現(xiàn)場試驗(yàn)回路電流的研究工作還在進(jìn)行。陜西電力科學(xué)研究院研制出大電流升流裝置，通過單臺(tái)或多臺(tái)升流器單元的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合方式，采用全回路升流法對(duì)GIS套管式電流互感器進(jìn)行5kA大電流準(zhǔn)確度試驗(yàn)。試驗(yàn)采用4臺(tái)升流器、1臺(tái)調(diào)壓器和若干臺(tái)無功補(bǔ)償電容器，單臺(tái)升流器容量為50kVA，單臺(tái)調(diào)壓器容量不低于200kVA，電容器無功補(bǔ)償總?cè)萘繛?00kvar。

文獻(xiàn)《1000kV?GIS套管式電流互感器試驗(yàn)方案的研究》介紹了1000kVGIS套管式電流互感器進(jìn)行的5kA大電流全回路升流方法。最大的環(huán)形閉合回路長100m，寬10m，測(cè)算的5kA試驗(yàn)無功容量為1824kvar，有功容量為37.5kW，大電流升流試驗(yàn)需要2000kvar無功補(bǔ)償設(shè)備、10臺(tái)20kVA升流器和1臺(tái)250kVA調(diào)壓器。

以上文獻(xiàn)介紹的針對(duì)GIS套管式電流互感器大電流試驗(yàn)方法均是在GIS進(jìn)出線套管兩端采用全回路升流法進(jìn)行一次大電流試驗(yàn)，由于GIS一次回路較長，存在較大的回路電感，在大電流時(shí)消耗很大的無功功率，給一次升流試驗(yàn)帶來的困難有：

1)對(duì)無功補(bǔ)償容量要求很大。5kA試驗(yàn)最大需要2000kvar無功補(bǔ)償設(shè)備，如采用單臺(tái)電容器參數(shù)為1000μF/400V，則需要上百臺(tái)電容器才能達(dá)到總?cè)萘恳螅?/p>

2)對(duì)升流器容量要求很大。升流器總?cè)萘恳筮_(dá)到200kVA，單臺(tái)升流器由于受體積和重量限制，容量只能到20～50kVA，必須使用多臺(tái)升流器串并聯(lián)組合使用才能達(dá)到總?cè)萘恳螅?/p>

3)對(duì)調(diào)壓器容量要求很大。升流器配置的調(diào)壓器容量不低于升流器容量。考慮到商品化調(diào)壓器容量計(jì)算和試驗(yàn)工程計(jì)算上存在的差異，因此選擇的單臺(tái)調(diào)壓器標(biāo)稱容量至少為200kVA或250kVA。