[實用新型]一種串補平臺快速暫態過電壓模擬試驗系統

有效

• 申請號: 201420701917.X
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN204228895U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉之方;董勤曉;高飛;李會兵;周瑋;李志遠
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型屬于電力實驗技術領域，具體涉及一種串補平臺快速暫態過電壓模擬試驗系統。

背景技術

串聯補償(簡稱串補)技術是在遠距離大容量輸電線路上串聯電容器器組，有效抵消部分線路感抗，從而有效地提高超特高壓輸電系統的穩定性，增加線路輸送容量。

自2001年開始，我單位自主研發交流輸電線路串聯補償成套設備，目前所有設備實現國產化，并具有自主知識產權。

2004年，研制的首套國產220kV串補裝置掛網運行，此前投運的國內串補均是進口國外設備。2006年，研制的首套國產500kV串補裝置掛網運行。2011年，研制的首套國產1000kV特高壓串補裝置掛網運行，這是世界上首套特高壓串補裝置。

在國內串補裝置的調試過程中以及后續運行過程中，無論在國產串補還是國外提供的串補裝置中，當串補線路發生接地故障使火花間隙擊穿瞬間，均出現了平臺電流，而且有時會對平臺上弱電設備造成損壞或部分絕緣造成擊穿等現象。該問題影響了串補裝置的可靠運行，且至今未見到國內外其他單位對此進行過研究。

近些年，在我國投入運行的超高壓串補裝置中，有一部分工程是由國外公司承接的，其中的串補平臺結構及設備布置也由國外幾家公司設計。在國外公司中，只有ABB、SIEMENS、GE等幾家公司能夠對串補裝置進行集成供貨，且均在我國有實際工程投入運行。國內除了中國電力科學研究院及中電普瑞科技有限公司(原隸屬于中國電力科學研究院)外，目前還沒有其它單位自主設計開發串補成套裝置。

在串補裝置運行和調試過程中，當火花間隙擊穿時，曾出現過平臺上低壓設備絕緣擊穿等現象。此前未見到國外研究單位對此問題進行研究報道。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種串補平臺快速暫態過電壓模擬試驗系統，可以提供與實際工況相仿的接線方式和運行方式，并且該試驗回路簡單、靈活，高效仿真間隙擊穿產生的過電壓情況，通過該試驗系統，可以驗證仿真計算結果及施加的限壓措施的正確性和有效性，更好地掌握該快速暫態過電壓的特性。

為了實現上述目的，本實用新型采取如下方案：

本實用新型提供一種串補平臺快速暫態過電壓模擬試驗系統，所述試驗系統包括直流電源、隔離開關、模擬串補裝置和模擬接地線；所述直流電源一端接地，另一端通過所述隔離開關連接模擬串補裝置，所述模擬串補裝置通過模擬接地線接地。

所述模擬串補裝置包括模擬串補平臺，以及安裝在模擬串補平臺上的試驗回路和測試設備；所述測試設備包括電流傳感器、第一分壓器和第二分壓器。

所述模擬串補平臺為鋼結構平臺，所述鋼結構平臺由支撐絕緣子支撐實現對地絕緣，采用主梁和次梁的結構，且鋼結構平臺上鋪設鋼網。

所述試驗回路包括電抗器、高壓母線、阻尼電阻、脈沖電容器、低壓母線和火花間隙；所述電抗器一端通過高壓母線連接阻尼電阻，另一端連接火花間隙的高壓端，所述火花間隙的低壓端通過連接線連接低壓母線，同時該連接線上安裝電流傳感器，所述火花間隙的低壓端通過第一分壓器連接到鋼結構平臺上，所述低壓母線的另一端通過連接線連接到脈沖電容器低壓端，所述脈沖電容器的高壓端連接阻尼電阻；所述模擬接地線與低壓母線上連接脈沖電容器的一端相連，模擬接地線的另一端接地。

所述低壓母線通過第二分壓器和平臺等電位連接線分別連接鋼結構平臺。

所述脈沖電容器的容量不小于0.1uF，其電壓不低于30kV；所述電抗器為干式電抗器。

所述火花間隙為觸發型火花間隙，觸發型火花間隙的自放電電壓值不低于30kV，并且可以進行觸發放電。

所述電流傳感器、第一分壓器和第二分壓器的響應頻率均不低于100MHz；所述電流傳感器、第一分壓器和第二分壓器用于測量試驗時產生的暫態電流和暫態電壓，各自的輸出信號由暫態記錄儀或示波器存儲后進行分析。

所述直流電源通過隔離開關連接到阻尼電阻和脈沖電容器之間，實現控制直流電源給脈沖電容器充電。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1、試驗回路可以很好地模擬實際串補裝置在線路發生單相接地故障時間隙擊穿瞬間的暫態過程；

2、鋼結構平臺由支撐絕緣子支撐，實現對地絕緣，鋼結構平臺模擬實際平臺布置方式，采用主梁和次梁的結構，并且平臺上鋪設了鋼網；

3、試驗回路中簡化了實際串補裝置中的有關設備，使得試驗回路簡單靈活，被簡化掉的設備包括串補平臺上的金屬氧化物限壓器，以及串補用旁路開關等設備，因為這些設備是否存在不影響該項試驗的模擬效果；