專利名稱：一種自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置試驗(yàn)站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力試驗(yàn)設(shè)施領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝
置試驗(yàn)站。
背景技術(shù)：
自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置(Thyristor Controlled neutralizer，簡(jiǎn)稱 TCN)是一種集多個(gè)高壓電氣設(shè)備和電腦控制器于一體的電力產(chǎn)品。其主要功能是用來(lái)消除配電系統(tǒng)單相接地瞬時(shí)性接地故障，限制弧光接地過(guò)電壓，提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。它的每一單元在組成為整體之前，都要按《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》、《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或合同約定進(jìn)行檢驗(yàn)。但這還不夠，在組成一個(gè)整體后，還必須在按模擬實(shí)際運(yùn)行條件下，對(duì)其全部功能進(jìn)行考核，以驗(yàn)證其整體功能是否達(dá)到《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》、《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或合同約定的水準(zhǔn)。到目前為止，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)能承擔(dān)檢驗(yàn)《自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置》的試驗(yàn)站，故興建本站勢(shì)在必行，順應(yīng)了建設(shè)智能電網(wǎng)的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置試驗(yàn)站。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的為了促進(jìn)TCN在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，在質(zhì)量上不斷提升，需要其在運(yùn)行中具有較好的有效性和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了在使用點(diǎn)安裝后的交接試驗(yàn)程序，對(duì)通過(guò)全功能考核的TCN，在交接調(diào)試中只需作不同運(yùn)行方式下電網(wǎng)中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓和電網(wǎng)電容電流測(cè)量，而此項(xiàng)試驗(yàn)是依靠對(duì)TCN的控制器來(lái)完成，沒(méi)有任何風(fēng)險(xiǎn)。具體地說(shuō)，本試驗(yàn)站包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象——由Z型接地變壓器、輔助設(shè)備、TCN消弧線圈和控制器組成的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置和電網(wǎng)電源；設(shè)置有10. 5kV母線、隔離電源、三相電壓互感器、固定電容器組、投切電容器組、 故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)、儀表盤和接口端子板；其連接關(guān)系是電網(wǎng)電源、隔離電源和電源母線依次連接，自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置、三相電壓互感器、固定電容器組、投切電容器組和故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)分別與電源母線連接，分別得到隔離的實(shí)驗(yàn)電源；儀表盤和接口端子板的接線端子分別與其他功能塊對(duì)應(yīng)的接線端子對(duì)接，實(shí)現(xiàn)有關(guān)參數(shù)的測(cè)量。本試驗(yàn)站的工作原理是本試驗(yàn)站是按實(shí)體仿真理念設(shè)計(jì)的，所謂實(shí)體仿真理念是令被考核的TCN處在與它實(shí)際運(yùn)行相同的電磁環(huán)境下接受考核性試驗(yàn)，即承受的電壓、通過(guò)的電流與電網(wǎng)的聯(lián)接， 控制器的接線，電壓互感器、電流互感器的一、二次接線均與TCN實(shí)際運(yùn)行一樣。唯有電網(wǎng)三相對(duì)地電容是用高壓電容器模擬，各相電容器電容量的大小按試驗(yàn)要求組合。開關(guān)運(yùn)行程序是按照考核項(xiàng)目設(shè)定，開關(guān)運(yùn)行過(guò)程導(dǎo)致電網(wǎng)電壓、電流、消弧線圈電壓、電流的暫態(tài)、 穩(wěn)態(tài)過(guò)程的現(xiàn)象是逼真于實(shí)際狀態(tài)的，并被暫態(tài)記錄儀記錄下來(lái)，控制器不但獵取記錄了這些信息，而且根據(jù)獵取的信息量作出判斷施行控制策略，完成每項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果①本試驗(yàn)站提供了一個(gè)用來(lái)考核TCN全功的平臺(tái)，使用方便，安全可靠；②簡(jiǎn)化了 TCN在使用點(diǎn)安裝后的交接試驗(yàn)程序，對(duì)通過(guò)全功能考核的TCN，在交接調(diào)試中只需作運(yùn)行方式下電網(wǎng)的中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓和電容電流測(cè)量，而測(cè)量又是由控制器執(zhí)行完成，沒(méi)有任何風(fēng)險(xiǎn)；③本試驗(yàn)站的啟用能促進(jìn)TCN在技術(shù)上的不斷創(chuàng)新，在質(zhì)量上的不斷提升，其有益效應(yīng)將集中體現(xiàn)在電網(wǎng)運(yùn)行安全水平的提高。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖；圖3. 1是圖2的放大圖(左半邊)；圖3. 2是圖2的放大圖(右半邊)。其中00-自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置(TCN)，Ol-Z型接地變壓器，02-輔助設(shè)備，03-TCN消弧線圈，04-控制器；10-電網(wǎng)電源；20-電源母線；30-隔離電源，31-降壓變壓器，32-升壓變壓器；40-三相電壓互感器；50-固定電容器組；60-投切電容器組；70-故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)；80-儀表盤；90-接口端子板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明一、總體如圖1、圖2、圖3. 1、圖3. 2，本試驗(yàn)站包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象——由Z型接地變壓器01、輔助設(shè)備02、TCN消弧線圈03和控制器04組成的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置00和電網(wǎng)電源20 ；設(shè)置有10. 5kV母線10、隔離電源30、三相電壓互感器40、固定電容器組50、投切電容器組60、故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)70、儀表盤80和接口端子板90 ；[0039]其連接關(guān)系是電網(wǎng)電源20、隔離電源30和電源母線10依次連接，自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置00、三相電壓互感器40、固定電容器組50、投切電容器組60和故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān) 70分別與電源母線10連接，分別得到隔離的實(shí)驗(yàn)電源；儀表盤80和接口端子板90的接線端子分別與其他功能塊對(duì)應(yīng)的接線端子對(duì)接， 實(shí)現(xiàn)有關(guān)參數(shù)的測(cè)量。二、功能塊0、自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置(TCN)OOOUZ型接地變壓器01Z型接地變壓器01是TCN輸送感性電流至故障點(diǎn)的橋梁；它的中性點(diǎn)與TCN消弧線圈03相接，高壓端子A、B、C由^IFN3-10負(fù)荷開關(guān)接至10. 5kV母線10。02、輔助設(shè)備02輔助設(shè)備02包括相互并聯(lián)的3、5次雙調(diào)諧濾波器和電壓互感器；3、5次雙調(diào)諧濾波器用來(lái)濾除TCN輸出電流中的3、5次諧波分量的。JDZJ-10、10000/100、0. 5級(jí)電壓互感器是用來(lái)測(cè)量中性點(diǎn)電壓Un的，Un信息量傳遞給控制器04的暫態(tài)記儀相應(yīng)接口。03、TCN 消弧線圈 03 TCN消弧線圈03是由高電抗變壓器和雙向可控硅并聯(lián)組成可控導(dǎo)納，通過(guò)調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角調(diào)節(jié)輸出電流；LFS-10、0. 5級(jí)、100/5電流互感器是測(cè)量輸出電流的，輸出的電流信息傳送到控制器04的暫態(tài)記錄儀相應(yīng)的接口和儀表盤80相應(yīng)的電流表端子；可控硅的K1、G^K2A2與控制器04相應(yīng)的接口對(duì)接；可控硅還并聯(lián)一個(gè)分頻諧振阻尼器。04、控制器 04控制器04是TCN的核心組件。1、10. 5kV 母線 1010. 5kV母線10是一種經(jīng)過(guò)隔離的電源。2、電網(wǎng)電源20電網(wǎng)電源20是從電網(wǎng)10. 5kV系統(tǒng)引入的10. 5kV電源。3、隔離電源30隔離電源30由相互連接的降壓變壓器31和升壓變壓器32組成。降壓變壓器 31 是 1Χ3Φ、630kVA、10kV士2X2. 5 % /0. 4kV 變壓器，配用 D200、 D210-6003300開關(guān)，將電壓由10. 5kV降至400V。升壓變壓器32 是 1Χ3Φ、630kVA、10kV士2X2. 5 % /0. 4kV 變壓器，配用 D200、 D210-6003300 開關(guān)，將電壓由 400kV 升到 10. 5kV。10. 5kV 由 1#FN3-10 負(fù)荷開關(guān)連接 10. 5kV 母線 10，配有 3XLFS,200/5,0. 5 級(jí)電
流互感器，其二次的信息量接至儀表盤80相應(yīng)的電流表端子。4、三相電壓互感器40三相電壓互感器40是3XJDZJ-10、10000/100,0. 5級(jí)電壓互感器，用來(lái)測(cè)量三個(gè)相電壓Ua、WKUC及零序電壓Utl ；這些電壓信息量輸入控制器04的暫態(tài)記錄儀相對(duì)應(yīng)的接口及儀表盤80相對(duì)應(yīng)的電壓表端子。5、固定電容器組50用Cal、Cbl, Ccl分別表示固定電容器組50的A、B、C三相的對(duì)地電容值；為適應(yīng)試驗(yàn)時(shí)中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓值取值要求，使Cbl = Ccl, Cal彡0. 9Cbl。固定電容器組50用3#FN_10開關(guān)投切。6、投切電容器組60用Ca2、Cb2、Cc2分別表示投切電容器組60的A、B、C三相投切電容的對(duì)地電容值；為適應(yīng)試驗(yàn)時(shí)中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓值取值要求，使Cb2 = Cc2, Ca2彡0. 9Cb2。投切電容器組60用4#FN-10、5#FN-10、6#FN-10開關(guān)投切。7、故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)70故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)70用7#FN_10開關(guān)投切。8、儀表盤 80儀表盤80包括第1多功能表81、第2多功能表82、第3多功能表83、第IMA電流表84、第2MA電流表854、第3MA電流表86、第IMV電壓表87和第2MV電壓表88 ；1)第1多功能表81第1多功能表81的電壓接線端子隊(duì)、隊(duì)、仏分別與三相電壓互感器40的電壓接線端子ua、ub、u。對(duì)接；第1多功能表81的電流接線端子Iabe分別與升壓變壓器32的三個(gè)電流互感器次級(jí)端子對(duì)接。第1多功能表81是測(cè)量10. 5kV母線10的線電壓Uab、Ube、Uea，相電壓Ua、Ub、U。，電源頻率，電源電流Ia、Ib、I。，功率因素，有功功率和視在功率的。2)第2多功能表82第2多功能表82的電壓接線端子Ua、Ub、U。分別與三相電壓互感器40的電壓接線端子隊(duì)、隊(duì)、仏端子對(duì)接；第2多功能表82的電流接線端子Iabe分別與固定電容器組50的三個(gè)電流互感器次級(jí)端子對(duì)接。第2多功能表82是測(cè)量10. 5kV母線10的線電壓Uab、Ube、Uea，相電壓Ua、Ub、U。，電源頻率，固定電容器組50的三相電流Ia、Ib、I。，有功功率，無(wú)功功率和功率因素的。3)第3多功能表83第3多功能表83的電壓接線端子Ua、Ub、U。分別與三相電壓互感器40的接線端子 ua、ub、u。對(duì)接；第3多功能表83的電流端子Iabe與投切電容器組60的三個(gè)電流互感器次級(jí)端子對(duì)接。第3多功能表83是測(cè)量10. 5kV母線10的線電壓Uab、Ub。、U。a，相電壓Ua、Ub、U。，電源頻率，投切電容器組60的三相電流Ia、Ib、I。，有功功率，視在功率和功率因素的。4)第 IMA 電流表 84第IMA電流表84的二次端子與故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)70的電流互感器的二次端子、相接；[0094]第IMA電流表84是測(cè)量故障點(diǎn)殘流的。5)第 2MA 電流表 85第2MA電流表85的端子與TCN消弧線圈03高電抗變壓器地端電流互感器二次端子Inl相接；第2MA電流表85是測(cè)量TCN消弧線圈03高電抗變壓器的電流的。6)第 3MA 電流表 86第3MA電流表86的接線端子與TCN消弧線圈03高電抗變壓器二次側(cè)電流互感器的端子相接；第3MA電流表86是測(cè)量TCN消弧線圈03高電抗變壓器二次側(cè)電流的。7)第 IMV 電壓表 87第IMV電壓表87的端子是與三相電壓互感器40的開口三角電壓U。對(duì)接；第IMV電壓表87是測(cè)量零序電壓的。8)第 2MV 電壓表 88第2MV電壓表88的端子是與輔助設(shè)備02中電壓互感器次端子Unl相接；第2MV電壓表88是測(cè)量電網(wǎng)中性點(diǎn)電壓的。9、接口端子板90接口端子板90是控制器04測(cè)量信號(hào)、可控硅控制信號(hào)、電源端子三者的接口端子板。接口隊(duì)、隊(duì)、隊(duì)與三相電壓互感器40中電壓互感器的隊(duì)、隊(duì)、隊(duì)對(duì)接；接口 Un與輔助設(shè)備02中電壓互感器Unl端子相接；接口 Inl與TCN消弧線圈03中高電抗變壓器所接電流互感器的Inl相接；接口 Lpn與電源的L、n相接;接口 G1、K1、G2、K2分別與TCN消弧線圈03中可控硅Gl、Kl、G2、K2相接。二、試驗(yàn)方法按照?qǐng)D2配置高壓電氣設(shè)備、電力電子設(shè)備及用于試驗(yàn)的特殊儀器儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)它對(duì)TCN的考核目標(biāo)。為適應(yīng)整組投切、單相斷線和兩相斷線投切試驗(yàn)，采用3臺(tái)FN3-10負(fù)荷開關(guān)。其中4#FN3-10用作整組電容投切，5#FN3-10用作A相電容投切，6#FN3_10用作B、C相電容投切。整組電容投切前，必須先投5#FN3-10和6#FN3-10。7#FN3-10開關(guān)用作故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作。該開關(guān)的A、B相動(dòng)觸頭分別接有一個(gè) IOkV 刀閘 s”&。當(dāng)作“A相斷線并隨接地”試驗(yàn)時(shí)，S1合上、S2斷開，當(dāng)作“B、C相斷線并隨B相接地”試驗(yàn)時(shí)，S1斷開，S2合上。LFS_10、25/5電流互感器是用來(lái)測(cè)量殘流的，它是裝在一個(gè)IOkV的瓷絕子上，當(dāng)作金屬性接地試驗(yàn)時(shí)，它的一次側(cè)直接與地線聯(lián)接，當(dāng)作電阻型接地試驗(yàn)時(shí)，它一次的地端經(jīng)電阻與地線聯(lián)接；當(dāng)作斷弧試驗(yàn)時(shí)，它一次的地端應(yīng)與纏繞在絕緣子表面的金屬絲的首端相接。(一)本試驗(yàn)站對(duì)TCNOO考核項(xiàng)目的實(shí)施程序1、電容安置[0122] (1)電網(wǎng)總電容取值
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置試驗(yàn)站，包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象——由Z型接地變壓器 (01)、輔助設(shè)備(02)、TCN消弧線圈(03)和控制器(04)組成的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置(00)和電網(wǎng)電源(20)；其特征在于設(shè)置有10. 5kV母線(10)、隔離電源(30)、三相電壓互感器(40)、固定電容器組(50)、 投切電容器組(60)、故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)(70)、儀表盤(80)和接口端子板(90)；其連接關(guān)系是電網(wǎng)電源(20)、隔離電源(30)和電源母線(10)依次連接，自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置(00)、三相電壓互感器(40)、固定電容器組(50)、投切電容器組(60)和故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)(70)分別與電源母線(10)連接，分別得到隔離的實(shí)驗(yàn)電源；儀表盤(80)和接口端子板(90)的接線端子分別與其他功能塊對(duì)應(yīng)的接線端子對(duì)接， 實(shí)現(xiàn)有關(guān)參數(shù)的測(cè)量。
2.按權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)站，其特征在于所述的隔離電源(30)由相互連接的降壓變壓器(31)和升壓變壓器(32)組成。
3.按權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)站，其特征在于所述的儀表盤(80)包括第1多功能表(81)、第2多功能表(82)、第3多功能表(83)、第 IMA電流表(84)、第2MA電流表(85)、第3MA電流表(86)、第IMV電壓表(87)和第2MV電壓表(88)；第1多功能表(81)的電壓接線端子i/a、i/b、i/。分別與三相電壓互感器(40)的電壓接線端子i/a、i/b、i/。對(duì)接；第1多功能表(81)的電流接線端子Jab。分別與升壓變壓器(32)的三個(gè)電流互感器次級(jí)端子對(duì)接；第2多功能表(82 )的電壓接線端子Ua、Ub、U c分別與三相電壓互感器(40 )的電壓接線端子i/a、i/b、i/。端子對(duì)接；第2多功能表(82)的電流接線端子/ab。分別與固定電容器組(50)的三個(gè)電流互感器次級(jí)端子對(duì)接；第3多功能表(83)的電壓接線端子i/a、i/b、i/。分別與三相電壓互感器(40)的接線端子 H K對(duì)接;第3多功能表(83)的電流端子/ab。與投切電容器組(60)的三個(gè)電流互感器次級(jí)端子對(duì)接；第IMA電流表(84)的二次端子與故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)(70)的電流互感器的二次端子A相接；第2MA電流表(85)的端子與TCN消弧線圈(03)高電抗變壓器地端電流互感器二次端子/nl相接；第3MA電流表(86)的接線端子與TCN消弧線圈(03)高電抗變壓器二次側(cè)電流互感器的端子相接；第IMV電壓表(87)的端子是與三相電壓互感器(40)的開口三角電壓Utl對(duì)接；第2MV電壓表(88)的端子是與輔助設(shè)備(02)中電壓互感器次端子t相接。
4.按權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)站，其特征在于所述的接口端子板(90 )是控制器(04 )測(cè)量信號(hào)、可控硅控制信號(hào)、電源端子三者的接 □端子板；接口 H 與三相電壓互感器(40)中電壓互感器的H K對(duì)接； 接口 Vn與輔助設(shè)備(02)中電壓互感器&端子相接； 接口 Jnl與TCN消弧線圈(03)中高電抗變壓器所接電流互感器的Jnl相接； 接口 Lpn與電源的L、n相接；接口 G1、K1、G2、K2分別與TCN消弧線圈(03)中可控硅Gl、Kl、G2、K2相接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置試驗(yàn)站，涉及電力試驗(yàn)設(shè)施領(lǐng)域。本試驗(yàn)站包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象TCN和電網(wǎng)電源；設(shè)置有10.5kV母線、隔離電源、三相電壓互感器、固定電容器組、投切電容器組、故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)、儀表盤和接口端子板；電網(wǎng)電源、隔離電源和電源母線依次連接，自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置、三相電壓互感器、固定電容器組、投切電容器組和故障點(diǎn)接地狀態(tài)運(yùn)作開關(guān)分別與電源母線連接，分別得到隔離的實(shí)驗(yàn)電源；儀表盤和接口端子板的接線端子分別與其他功能塊對(duì)應(yīng)的接線端子對(duì)接，實(shí)現(xiàn)有關(guān)參數(shù)的測(cè)量。本實(shí)用新型使用方便，安全可靠；簡(jiǎn)化了TCN在使用點(diǎn)安裝后的交接試驗(yàn)程序；促進(jìn)TCN在技術(shù)上不斷創(chuàng)新，在質(zhì)量上不斷提升。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202057735SQ201120127200
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者唐松平, 李建生, 馬利軍 申請(qǐng)人:湖北中興電力試驗(yàn)研究有限公司