[實(shí)用新型]一種選相分合閘控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020249848.5
• 申請(qǐng)日: 2010-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201789337U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 須雷;李海濤;李海英;曹冬明;李九虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H02H9/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種斷路器選相分合閘控制裝置，適用于交流站及直流換流站中的電力設(shè)備的選相分合控制。

背景技術(shù)

在國(guó)網(wǎng)公司推動(dòng)研究特高壓交直流輸電技術(shù)的大背景下，特高壓電網(wǎng)中過(guò)電壓?jiǎn)栴}凸顯。傳統(tǒng)的抑制涌流和過(guò)電壓的方法無(wú)論是安裝合閘電阻或是設(shè)置避雷器都存在如下缺點(diǎn)：

1)安裝及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、造價(jià)昂貴，對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)水平要求苛刻；

2)使斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了中間環(huán)節(jié)且降低了可靠性；

3)某些狀況下單一措施控制效果并不理想，仍需輔助以其他措施且參數(shù)計(jì)算復(fù)雜；

4)避雷器存在盲區(qū)，體積大，易老化，比如持續(xù)的運(yùn)行電壓會(huì)損壞氧化鋅閥片等。

5)檢查周期短，維修作業(yè)量大，維護(hù)費(fèi)用高。

6)不容易實(shí)現(xiàn)智能化控制，不利于變電站的數(shù)字化改造。

選相分合閘技術(shù)(Controlled?Swithing，簡(jiǎn)稱CS)作為減小斷路器動(dòng)作瞬變電壓、涌流最直接有效的解決途徑，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和直觀的控制效果。目前，此領(lǐng)域同類產(chǎn)品如ABB(CAT系列、Switchsync系列)、Siemens(PSD系列)、Areva(RPH2)、深圳智能(SID-3YL)等。其產(chǎn)品存在以下缺點(diǎn)：1.一般只采用單相電壓基準(zhǔn)，無(wú)三相電壓基準(zhǔn)功能。2.適應(yīng)性差，不具備自學(xué)習(xí)、自修正能力：僅針對(duì)某類型號(hào)的開(kāi)關(guān)，或外部參數(shù)補(bǔ)償量須為已知條件，不能實(shí)時(shí)自動(dòng)獲取和修正。3.不具備補(bǔ)償模式和自適應(yīng)模式自動(dòng)判定和智能切換的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：實(shí)用新型一種基于微處理器的智能裝置，考慮斷路器的電氣特性、機(jī)械特性及相關(guān)影響因素，精確控制各相最佳分合相位，以減小操作過(guò)電壓和涌流。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型一種選相分合閘控制裝置，包括CPU模塊、交流模擬量輸入插件、開(kāi)關(guān)量變送器信號(hào)輸入插件、電源模塊和開(kāi)關(guān)量輸出插件，交流模擬量輸入插件接入的模擬量為：接入斷路器母線側(cè)的三相或單相電壓信號(hào)、接入斷路器線路或設(shè)備側(cè)三相電流信號(hào)；開(kāi)關(guān)量輸入插件接入的開(kāi)入量為：電力系統(tǒng)分合閘命令開(kāi)入、斷路器三相合閘位置輔助接點(diǎn)和斷路器三相分閘位置輔助接點(diǎn)、4路變送器輸入；開(kāi)關(guān)量輸入插件和交流模擬量輸入插件的輸出端分別接CPU模塊的輸入端，CPU模塊的輸出端接開(kāi)關(guān)量輸出插件的輸入端，開(kāi)關(guān)量輸出插件的輸出端分別接分相合閘節(jié)點(diǎn)和分相分閘節(jié)點(diǎn)；電源模塊(PWR)為所述控制裝置提供直流電源。

本實(shí)用新型的有益效果：可主動(dòng)消除斷路器分合過(guò)程所產(chǎn)生的涌流和過(guò)電壓等電磁暫態(tài)效應(yīng)，能夠降低斷路器觸頭的電氣磨損，延長(zhǎng)斷路器設(shè)備的維護(hù)周期和使用壽命；對(duì)于特高壓電網(wǎng)交流系統(tǒng)，能夠顯著降低線路等特高壓電力設(shè)備的絕緣要求，從而可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和緊湊型線路的設(shè)計(jì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型硬件模塊構(gòu)成圖

圖2為本實(shí)用新型功能配置示意圖

圖3為本實(shí)用新型選相合閘錄波控制流程圖

圖4為單相電壓和三相電壓診斷邏輯圖

其中，Ua、Ub、Uc分別為A、B、C三相電壓當(dāng)前采樣值，Ua′、Ub′、Uc′分別為A、B、C三相當(dāng)前采樣點(diǎn)的前一周波采樣值，Uk1為有壓閾值，Uk2為各相差異閾值，Uk3為本相差異閾值，Uk4為無(wú)壓閾值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示：電源模塊(PWR模塊)提供裝置的直流電源。模擬量輸入模塊(即AC模塊)提供3路電壓及3路電流采樣通道，實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)電壓、電流信號(hào)，在電壓采集正常時(shí)開(kāi)放選相控制程序，否則閉鎖該功能；利用電流采集可精確判定電氣分合瞬間。CPU模塊除了執(zhí)行受控分合閘主程序和協(xié)調(diào)各板卡外，兼有監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)分合命令開(kāi)入，位置接點(diǎn)開(kāi)入可接三相斷路器常開(kāi)輔接點(diǎn)和三相斷路器常閉輔助接點(diǎn)，可利用位置信號(hào)結(jié)合繼電器動(dòng)作延時(shí)來(lái)確定分合時(shí)刻。開(kāi)關(guān)量輸入插件(即BI模塊)可以接入8路備用開(kāi)入，4路變送器輸入接口可以實(shí)時(shí)采集機(jī)構(gòu)環(huán)境溫度、控制回路電壓等信息。開(kāi)關(guān)量輸出插件(即BO模塊)包括三相合閘及三相分閘輸出干接點(diǎn)，分別連接分合閘操作回路。此外，HMI人機(jī)接口模塊用于人機(jī)對(duì)話。內(nèi)部可通過(guò)定值整定靜置時(shí)間曲線，利用插值算法把時(shí)間變量變換為等待時(shí)間補(bǔ)償變量，通過(guò)定值整定預(yù)擊穿延時(shí)，補(bǔ)償斷路器電氣合閘與機(jī)械合閘時(shí)間差異，實(shí)施精確相位控制。