[發明專利]一種閥側主設備配置和變壓器接地系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202010078829.9
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN111211544B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 郭賢珊;樂波;薛英林;梅念;趙崢;李高望;厲璇;魏爭;李探;許冬;陳釗;苑賓;劉思源;徐瑩;李達;田園園;尹航;常赟輝
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網經濟技術研究院有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H7/04;H02J3/36
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王胥慧

本發明涉及一種閥側主設備配置和變壓器接地系統及其使用方法，其特征在于，包括變壓器：變壓器采用三繞組型式；網側繞組采用星型連接方式，網側經第三電流互感器和第一避雷器連接聯接變網側交流斷路器；閥側繞組采用星型連接方式，閥側依次串聯連接第五電流互感器、第三避雷器、電容式電壓互感器、接地開關、聯接變閥側斷路器、啟動回路和第七電流互感器；第七電流互感器還并聯連接上橋臂電抗器和下橋臂電抗器，上橋臂電抗器和下橋臂電抗器通過對應套管連接閥廳區域的換流器，本發明可廣泛用于柔性直流輸電技術領域中。

技術領域

本發明是關于一種閥側主設備配置和變壓器接地系統及其使用方法，屬于柔性直流輸電技術領域。

背景技術

相比常規直流方式，柔性直流方式具有無需交流側提供換相電流、無需無功補償且不存在換相失敗問題、可快速獨立控制有功功率和無功功率以及輸出電壓波形質量高等優勢，是實現大規模風電、光伏、抽蓄等多種能源的接入和輸送的有效解決方案。近年來，中國相繼有舟山工程、廈門工程、魯西工程、渝鄂工程、張北工程、烏東德工程和白鶴灘工程投入運行或開始規劃設計，更驗證柔性直流輸電廣闊的應用前景。

采用換流變壓器中性點經大電阻接地，是對稱單極型柔性直流系統常見的一種接地方案，這種接地方案利用變壓器接線特點實現零電位箝位，無需額外配置星型電抗器，接線簡單明了。當柔性直流輸電工程發生故障時，需閉鎖換流器同時跳開交流進線斷路器。在工程方案設計中，需研究適應對稱單極型柔性直流工程特點的交流進線斷路器失靈保護方案。然而，上述接地方案下存在以下兩點缺陷：1)閥側發生單相接地故障(或直流單極接地故障)且交流進線斷路器失靈后，因為故障電流較小，傳統交流斷路器失靈保護檢測難以啟動；2)直流雙極短路故障時且交流進線斷路器失靈后，傳統交流斷路器失靈保護動作時間太長，難以滿足VSC(電壓源換流器)閥要求。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種檢測方便且滿足VSC閥要求的閥側主設備配置和變壓器接地系統及其使用方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種閥側主設備配置和變壓器接地系統，其特征在于，包括變壓器：所述變壓器采用三繞組型式，所述變壓器的第三繞組采用三角形連接方式；所述變壓器的網側繞組采用星型連接方式，通過三個并聯連接的第一電流互感器經第二電流互感器接地；所述變壓器的網側經第三電流互感器和第一避雷器連接聯接變網側交流斷路器；所述變壓器的閥側繞組采用星型連接方式，依次通過三個并聯連接的第四電流互感器、接地電阻和第六電流互感器接地，所述接地電阻還并聯連接旁路斷路器和第二避雷器；所述變壓器的閥側依次串聯連接第五電流互感器、第三避雷器、電容式電壓互感器、接地開關、聯接變閥側斷路器、啟動回路和第七電流互感器；所述第七電流互感器還并聯連接上橋臂電抗器和下橋臂電抗器，所述上橋臂電抗器和下橋臂電抗器通過對應套管連接閥廳區域的換流器。

進一步地，所述啟動回路是由第八電流互感器、啟動電阻與第一隔離開關串聯連接后并聯連接第二隔離開關而成。

進一步地，所述第一隔離開關為帶雙地刀的隔離開關，所述第二隔離開關為帶單地刀的隔離開關。

進一步地，所述第一電流互感器～第五電流互感器采用電磁式電流互感器，所述第六電流互感器～第八電流互感器采用電子式電流互感器。

一種基于閥側主設備配置和變壓器接地系統的使用方法，其特征在于，包括以下內容：1)對閥廳區域的換流器進行充電，充電完成后，切除啟動電阻；2)當閥廳區域的換流器穩態運行時，僅將聯接變閥側斷路器接入主回路，使得聯接變閥側斷路器作為聯接變網側交流斷路器的后備；3)當接地開關發生故障時，同時跳開聯接變網側交流斷路器和聯接變閥側斷路器；4)經固定延時后，閉合旁路斷路器，使得交流斷路器失靈保護可檢測到交流進線斷路器失靈。

進一步地，所述步驟1)中切除啟動電阻的具體過程為：閉合第二隔離開關，并分斷第一隔離開關。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：