[發(fā)明專利]測試串聯(lián)電容器耐受過負(fù)荷能力的電路及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310534637.4
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103558537A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡巍;李志剛;董方舟;袁亦超;劉亮;李雨;鄧春;賀惠民;段曉明;蔣鑫;魏苒
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院;華北電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測試串聯(lián)電容器耐受過負(fù)荷能力的電路及其工作方法。

背景技術(shù)

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，輸變電容量及輸電線路長度也在不斷增加，隨之而來的是相應(yīng)的線路阻抗的不斷增大，阻抗的增大又會使線路上的輸送能力受到限制，電壓質(zhì)量得不到保證，也使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。因此，需要在線路中串入串聯(lián)電容器，以補(bǔ)償一部分的線路阻抗、減小電壓損失，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而達(dá)到優(yōu)化并聯(lián)回路之間的電力分配的目的，在這個過程中確保串聯(lián)電容器的穩(wěn)定運(yùn)行是保證串聯(lián)補(bǔ)償穩(wěn)定性的基本前提。

所謂的串聯(lián)電容器是一種用在串聯(lián)補(bǔ)償裝置內(nèi)的電容器，它在降低線路感性電抗的同時減小了線路兩端的相角差，在長距離輸電線中串聯(lián)電容器可以用來改善電壓特性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也可以增加輸電線的輸送容量。

串聯(lián)電容器的過負(fù)荷是指串聯(lián)電容器在電力系統(tǒng)故障期間耐受的短時過電壓，串聯(lián)電容器的過負(fù)荷的確定是保證串聯(lián)電容器的穩(wěn)定運(yùn)行的一個重要指標(biāo)。對于典型的M型（即，帶有旁路間隙的非線性電阻器）過電壓保護(hù)裝置，串聯(lián)電容器應(yīng)該能承受2.0pu到2.5pu范圍內(nèi)的短時過電壓，其中，pu表示保護(hù)水平的標(biāo)幺值，此處將串聯(lián)電容器的額定電壓確定為一個pu。

目前，串聯(lián)電容器的交接試驗(yàn)所沿用的是并聯(lián)電容器的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，也就是使串聯(lián)電容器經(jīng)受直流電壓試驗(yàn)，然而，串聯(lián)電容器與并聯(lián)電容器在運(yùn)行方式上有很大的不同，因此，現(xiàn)行的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)難以有效保證串聯(lián)電容器質(zhì)量。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種測試串聯(lián)電容器耐受過負(fù)荷能力的電路及其工作方法，以達(dá)到有效保證串聯(lián)電容器質(zhì)量的目的。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種測試串聯(lián)電容器耐受過負(fù)荷能力的電路，包括：

調(diào)壓器，第一端為所述測試串聯(lián)電容器耐受過負(fù)荷能力的電路的輸入端，第二端為所述測試串聯(lián)電容器耐受過負(fù)荷能力的電路的輸出端；

變壓器，第一端與調(diào)壓器的第三端相連，第二端與調(diào)壓器的第四端相連，第三端與限流電阻的第一端相連；

限流電阻，第二端與第一開關(guān)的第一端相連；

第一開關(guān)，第二端分別與儲能電容器的第一端、第二開關(guān)的第一端、第一匹配電抗的第一端相連；

儲能電容器，第二端與分別與第一匹配電抗的第二端、變壓器的第四端相連；

第一匹配電抗，第二端與變壓器的第四端相連；

第二開關(guān)，第二端分別與被試串聯(lián)電容器的第一端、第二匹配電抗的第一端、放電電阻的第一端相連；

被試串聯(lián)電容器，第二端分別與第二匹配電抗的第二端和地相連；

第二匹配電抗，第二端與地相連；

放電電阻，第二端與第三開關(guān)的第一端相連；

第三開關(guān)，第二端與變壓器的第四端相連。

一個實(shí)施例中，所述變壓器包括：串聯(lián)的多個變壓器。

一個實(shí)施例中，串聯(lián)的變壓器的個數(shù)為2。

一個實(shí)施例中，所述多個變壓器中各個變壓器的變壓比的乘積與調(diào)壓器輸出電壓的乘積，等于設(shè)定的被試串聯(lián)電容器應(yīng)能承受的最大電壓值。

一個實(shí)施例中，所述第一開關(guān)是六氟化硫斷路器；和/或，所述第二開關(guān)是真空斷路器。

一個實(shí)施例中，放電電阻的電阻值滿足以下公式：

U_t=U_c×e^(-t/RC)，其中，U_t為所述被試串聯(lián)電容器放電后的電壓值，U_c為所述被試串聯(lián)電容器放電前的電壓值，e為一個無限不循環(huán)的自然常數(shù)，t為放電所需時間，R為所述放電電阻的電阻值，C為所述被試串聯(lián)電容器的電容值。

一個實(shí)施例中，U_t=0.1U_c。

一個實(shí)施例中，所述限流電阻的阻值為2000Ω，和/或所述放電電阻的阻值為300Ω。

一個實(shí)施例中，第二匹配電抗包含多個電抗器，每個電抗器自身內(nèi)部的線圈采用串聯(lián)的方式連接，各個電抗器之間采用并聯(lián)的方式連接。

一個實(shí)施例中，儲能電容器的電容值是所述被試串聯(lián)電容器電容值的3倍。

一個實(shí)施例中，儲能電容器包含4n臺電容器，其中，n為大于等于2的正整數(shù)。

一個實(shí)施例中，4n臺儲能電容器之間的連接方式為：相同參數(shù)的4臺儲能電容器串聯(lián)作為一組，形成n組儲能電容器，n組儲能電容器之間并聯(lián)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種上述電路的工作方法，包括：