[發(fā)明專利]一種抑制特高壓主變空載合閘電磁暫態(tài)問題的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103647266A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 鄭彬;班連庚;項祖濤;王曉彤;周佩朋;韓亞楠;楊大業(yè);馬其燕
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及特高壓輸電設備技術(shù)領域，特別涉及一種抑制特高壓主變空載合閘電磁暫態(tài)問題的裝置及方法。

背景技術(shù)

首先介紹下電壓暫降：

電壓暫降又稱電壓驟降、電壓凹陷或電壓跌落，按照國際電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）的定義，是指工頻條件下電壓均方根值（有效值）減小到0.1～0.9倍額定電壓之間、持續(xù)時間為10ms（以我國工頻50Hz算，一個周期是20ms）至1min的短時間電壓變動現(xiàn)象。電壓暫降的幅值、持續(xù)時間和相位跳變是標稱電壓暫降的最重要的三個特征量。在特高壓領域，主變空載合閘時可能產(chǎn)生高幅值、衰減慢的諧振過電壓、勵磁涌流，并可能引起大幅度、長時間的電壓暫降等電磁暫態(tài)問題，高幅值過電壓對特高壓設備的絕緣安全不利，并可能造成特高壓系統(tǒng)過電壓保護動作，

因此，需要對特高壓主變空載合閘時產(chǎn)生的諧振過電壓、勵磁涌流及電壓暫降等電磁暫態(tài)問題進行抑制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種抑制特高壓主變空載合閘電磁暫態(tài)問題的裝置及方法，能夠有效抑制合空變電磁暫態(tài)問題。

本發(fā)明實施例提供一種抑制特高壓主變空載合閘電磁暫態(tài)問題的裝置，包括：變壓器用斷路器和控制模塊；

所述變壓器用斷路器包括：主觸頭、合閘電阻和輔助觸頭；所述輔助觸頭與所述合閘電阻串聯(lián)后再與所述主觸頭并聯(lián)；

所述合閘電阻的阻值在預定范圍內(nèi)，所述合閘電阻的阻值根據(jù)空載主變合閘時的諧振過電壓、勵磁涌流、電壓暫降和合閘電阻能耗來決定；

所述控制模塊，用于在所述變壓器用斷路器合閘時，控制所述輔助觸頭接通，將所述合閘電阻串入回路；預定時間段后，用于控制所述變壓器用斷路器的主觸頭閉合，將所述合閘電阻短接。

優(yōu)選地，

所述合閘電阻的阻值的預定范圍為：750歐姆-850歐姆。

優(yōu)選地，

所述預定時間段的取值范圍為：25ms-35ms。

優(yōu)選地，

所述合閘電阻阻值取為800歐姆。

本發(fā)明實施例還提供一種抑制特高壓主變空載合閘電磁暫態(tài)問題的方法，應用于特高壓輸電系統(tǒng)的變壓器用斷路器控制中，所述變壓器用斷路器串聯(lián)于特高壓輸電線路上，包括以下步驟：

當所述變壓器用斷路器合閘時，控制所述變壓器用斷路器中的輔助觸頭接通，將所述并聯(lián)電阻串入回路中；所述變壓器用斷路器包括：主觸頭、合閘電阻和輔助觸頭；所述輔助觸頭與所述合閘電阻串聯(lián)后再與所述主觸頭并聯(lián)；所述合閘電阻的阻值在預定范圍內(nèi)，所述合閘電阻的阻值根據(jù)空載主變合閘時的諧振過電壓、勵磁涌流、電壓暫降和合閘電阻能耗來決定；

從所述輔助觸頭接通開始預定時間段后，控制所述變壓器用斷路器的主觸頭閉合，將所述合閘電阻短接。

優(yōu)選地，

所述并聯(lián)電阻的阻值取值范圍為：750歐姆-850歐姆。

優(yōu)選地，

所述預定時間段的取值范圍為：25ms-35ms。

優(yōu)選地，

所述并聯(lián)電阻阻值取為800歐姆。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例提供的裝置和方法從諧振過電壓、勵磁涌流、電壓暫降和合閘電阻能耗四個方面進行變壓器用斷路器中合閘電阻的阻值選擇，可以滿足特高壓輸電系統(tǒng)中變壓器合空變的要求。如果合閘電阻阻值較大，雖然可以對主變空載合閘電磁暫態(tài)引起的過電壓和勵磁涌流起到抑制作用，但是同時合閘電阻的能耗又會增大。本發(fā)明經(jīng)過研究確定了合閘電阻的合適阻值，既能保證對過電壓和勵磁涌流的抑制，又可以滿足設備耐受能力的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明抑制特高壓主變空載合閘電磁暫態(tài)問題的裝置實施例一示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的特高壓變壓器空載合閘時單相簡化電路圖；

圖3是本發(fā)明提供的合空變最大過電壓與斷路器合閘電阻的關(guān)系曲線圖；

圖4是本發(fā)明提供的合空變最大勵磁涌流峰值與斷路器合閘電阻的關(guān)系曲線圖；

圖5是1000kV母線工頻電壓最低值與斷路器合閘電阻的關(guān)系曲線圖；

圖6是1000kV母線工頻電壓暫降最大值與斷路器合閘電阻的關(guān)系曲線圖；