專利名稱：一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超高壓、特高壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
可控并聯(lián)電抗器是解決超/特高壓輸電系統(tǒng)中無功電壓調(diào)節(jié)和限制過電壓對(duì)并聯(lián)電抗器不同需求之間矛盾的關(guān)鍵技術(shù)手段之一?？煽夭⒙?lián)電抗器不僅能隨著線路傳輸容量的變化而自動(dòng)連續(xù)或分級(jí)調(diào)節(jié)自身的容量，而且當(dāng)線路輕載時(shí)，一旦發(fā)生暫態(tài)過程，它會(huì)迅速將容量調(diào)節(jié)至最大值，限制故障引起的工頻過電壓，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。同時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)的各種震蕩也可起到一定的抑制作用，在一定程度上提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。其工作原理為在系統(tǒng)正常的情況下，通過調(diào)節(jié)可控并聯(lián)電抗器的容量可以達(dá)到無功和電壓調(diào)節(jié)的目的，在系統(tǒng)暫態(tài)(如接地故障)時(shí)，配合合適的中性點(diǎn)小電抗，可以抑制工頻過電壓和潛供電流，提高重合閘成功率，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，可控并聯(lián)電抗器的這些作用可有效提聞電網(wǎng)的運(yùn)行效益，其還具有提聞線路輸送能力、提升電網(wǎng)穩(wěn)定水平、減少電網(wǎng)損耗等作用。現(xiàn)今，在特高壓輸電中，可控并聯(lián)電抗器的作用將更加明顯。一套穩(wěn)定可靠的分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)是可控并聯(lián)電抗器設(shè)備安全運(yùn)行的必要保證。閥控系統(tǒng)中各晶閘管閥、電抗器、斷路器、控制系統(tǒng)的型式和出廠試驗(yàn)完成后，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝前將它們組合在一起，在投入實(shí)際工程前，有必要在試驗(yàn)室按實(shí)際工況進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)，可實(shí)際考驗(yàn)裝置，檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，解決存在的隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置，不需要可控并聯(lián)電抗器本體和容量調(diào)節(jié)電抗器參與，出廠前在試驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)等效實(shí)際工況的試驗(yàn)。本實(shí)用新型提供的一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)電源(Su)、電感(Xs)、三相開關(guān)(Ks)和閥控系統(tǒng)；其改進(jìn)之處在于，所述試驗(yàn)電源(Su)—端與交流電源連接，其另一端與所述電感(Xs)串聯(lián)后與所述三相開關(guān)(Ks)輸入端連接，所述三相開關(guān)(Ks)輸出端的任意兩相與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。其中，所述閥控系統(tǒng)包括斷路器(TDl)、電抗(Xb11)和晶閘管閥(TKl);所述斷路器(TDl)和所述電抗(Xbll)串聯(lián)后形成支路一，與所述晶閘管閥(TKl)形成的支路二并聯(lián)。其中，所述支路一設(shè)有電流測(cè)量元件(CSl)。其中，所述電流測(cè)量元件(CSl)包括互感器或直流電流測(cè)量元件。其中，所述支路二設(shè)有電流測(cè)量元件(CS2 )。其中，所述電流測(cè)量元件(CS2)包括互感器或直流電流測(cè)量元件。其中，所述試驗(yàn)裝置包括電壓測(cè)量元件(PS);所述電壓測(cè)量元件(PS)與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。其中，所述電壓測(cè)量元件(PS)包括電壓互感器或分壓器。其中，所述試驗(yàn)電源(Su )輸出端均串聯(lián)一個(gè)所述電感(Xs );所述電感(Xs )再與所述三相開關(guān)連接。其中，所述試驗(yàn)電源(Su )包括發(fā)電機(jī)或變壓器。其中，所述電感(Xs)為可調(diào)電感。與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型不需要可控并聯(lián)電抗器本體和容量調(diào)節(jié)電抗器參與，而接入電源Su和可調(diào)電抗Xs，Su電壓可調(diào)整，改變?cè)囼?yàn)電壓，考核閥控系統(tǒng)電壓適應(yīng)性；而在電源輸出接入通過調(diào)節(jié)Xs值，改變?cè)囼?yàn)電流，考核閥控系統(tǒng)電流適應(yīng)性；出廠前均在試驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)等效實(shí)際工況的試驗(yàn)；本實(shí)用新型可以模擬可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)容量調(diào)節(jié)前后各設(shè)備的實(shí)際電氣條件，使試驗(yàn)效果更加符合實(shí)際工況；本實(shí)用新型不需要特殊試驗(yàn)設(shè)備，利用一般試驗(yàn)室沖擊變壓器或發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)電路條件即可實(shí)現(xiàn)，節(jié)省了成本。本實(shí)用新型可以檢驗(yàn)閥控系統(tǒng)工作過程中，斷路器電流、晶閘管閥電壓、電流以及晶閘管閥關(guān)斷電壓過沖的實(shí)際工況，來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)、制造和裝配中的問題。本實(shí)用新型可利用試驗(yàn)室電源設(shè)備，模擬閥控系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，等效提供閥控系統(tǒng)中各設(shè)備在容量調(diào)節(jié)切換前后及切換暫態(tài)過程中的各設(shè)備電氣條件，驗(yàn)證閥控系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中電流在閥和斷路器之間的轉(zhuǎn)移、切換階段閥和斷路器的電氣工作強(qiáng)度、閥的工作情況。本實(shí)用新型可在出廠前對(duì)各設(shè)備以實(shí)際工況進(jìn)行考核，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，大大降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

圖1為本實(shí)用新型提供的分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器一次原理圖。圖2為本實(shí)用新型提供的分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)試驗(yàn)裝置電路圖一。圖3為本實(shí)用新型提供的分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)試驗(yàn)裝置電路圖二。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例一本實(shí)施例提出的一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置如圖2所示，包括試驗(yàn)電源Su、電感Xs、三相開關(guān)Ks和閥控系統(tǒng)；所述試驗(yàn)電源Su為發(fā)電機(jī)或變壓器(變壓器與電源相接，通過調(diào)節(jié)配比進(jìn)行供電)，每相輸出端均串聯(lián)一個(gè)電感Xs;所述電感Xs再與所述三相開關(guān)Ks的輸入端連接，所述三相開關(guān)Ks輸出端的任意兩相與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。本實(shí)施例的電感Xs為可調(diào)電感。其中，所述閥控系統(tǒng)包括斷路器TD1、電抗Xbll和晶閘管閥TKl ;所述斷路器TDl和所述電抗Xbll串聯(lián)后形成支路一，與所述晶閘管閥TKl形成的支路二并聯(lián)。所述支路一設(shè)有檢測(cè)電流的電流測(cè)量元件CS1，其可采用互感器，也可以采用直流電流測(cè)量元件如霍爾電流傳感器等。所述支路二設(shè)有檢測(cè)電流的電流測(cè)量元件CS2，其可采用直流電流測(cè)量元件如霍爾電流傳感器等。在此之上,本實(shí)施例還包括電壓測(cè)量元件PS ;所述電壓測(cè)量元件PS與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)用于檢測(cè)閥控系統(tǒng)的電壓。其中，所述試驗(yàn)裝置包括避雷器Ml ;所述避雷器Ml與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。根據(jù)上述裝置，本實(shí)施例提供一種試驗(yàn)方法，對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)之前，先根據(jù)分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器原理獲取兩種數(shù)據(jù)。本實(shí)施例提出的分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器成套設(shè)備單相圖如圖1所示，包括可控并聯(lián)電抗器本體CSR、閥控系統(tǒng)、容量配置電抗器Xbl、Xb2，閥控系統(tǒng)接在本體CSR控制繞組(低壓繞組，右側(cè))上，并聯(lián)在容量配置電抗器Xbl、Xb2的高壓端和地之間，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)可控并聯(lián)電抗器容量控制。其中，晶閘管閥TK1、電抗Xbll和斷路器TDl構(gòu)成一個(gè)閥控系統(tǒng)1，晶閘管閥TK12、電抗Xbl2和斷路器TD2構(gòu)成另一個(gè)閥控系統(tǒng)2。通過理論計(jì)算以下數(shù)據(jù)求取晶閘管閥TKl承受的最大工作電壓，作為本實(shí)施例閥控系統(tǒng)I (晶閘管閥TK1、電抗Xbll和斷路器TDl)試驗(yàn)所需的試驗(yàn)電源Su輸出電壓；求取流過晶閘管閥TKl的最大工作電流，作為本實(shí)施例閥控系統(tǒng)I (晶閘管閥TK1、電抗Xbll和斷路器TDl)試驗(yàn)所需試驗(yàn)電流，該試驗(yàn)電流通過電感Xs調(diào)整到合適的數(shù)值得到。同理，求取閥控系統(tǒng)2 (晶閘管閥TK2、電抗Xb12和斷路器TD2)試驗(yàn)所需的試驗(yàn)電源Su輸出電壓與閥控系統(tǒng)2 (晶閘管閥TK2、電抗Xbl2和斷路器TD2)試驗(yàn)所需的試驗(yàn)電流和對(duì)應(yīng)的電感Xs的數(shù)值。晶閘管閥TKl承受的最大工作電壓求取方法為當(dāng)閥控系統(tǒng)I和閥控系統(tǒng)2均斷開，即TK1，TDl, TK2，TD2均斷開情況下，晶閘管閥TKl承受的電壓。晶閘管閥TK2承受的最大工作電壓求取方法為當(dāng)閥控系統(tǒng)I和閥控系統(tǒng)2均斷開，即TK1，TDl, TK2，TD2均斷開情況下，晶閘管閥TK2承受的電壓。流過晶閘管閥TKl的最大工作電流求取方法為當(dāng)TKl導(dǎo)通，TD1，TK2，TD2均斷開情況下，流過晶閘管閥TKl的電流。流過晶閘管閥TK2的最大工作電流求取方法為當(dāng)TK2導(dǎo)通，TD1，TK1，TD2均斷開情況下，流過晶閘管閥TKl的電流。本實(shí)施例提出的一種對(duì)分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，分別對(duì)每一組閥控系統(tǒng)I和閥控系統(tǒng)2進(jìn)行由小容量到大容量調(diào)節(jié)試驗(yàn)和由大容量到小容量的調(diào)節(jié)試驗(yàn)，以閥控系統(tǒng)I為例的試驗(yàn)步驟如下，閥控系統(tǒng)2的試驗(yàn)步驟相同。(I)調(diào)節(jié)圖2中所述試驗(yàn)電源Su的輸出電壓，使輸出電壓值與圖1中分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器中的閥控系統(tǒng)I的晶閘管閥TKl的最大工作電壓相等；(2)調(diào)節(jié)圖2中所述電感Xs的電感值，使經(jīng)過所述電感Xs短路的短路電流值與圖1中分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器中的閥控系統(tǒng)I的晶閘管閥TKl的最大工作電流值相等；(3)進(jìn)行由小容量到大容量調(diào)節(jié)試驗(yàn)，試驗(yàn)前斷路器TDl分閘、閥TKl做好觸發(fā)前準(zhǔn)備。閉合所述三相開關(guān)Ks，穩(wěn)定后，同時(shí)發(fā)觸發(fā)晶閘管閥TK1、合TDl命令，TKl觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)定時(shí)間后，閉鎖閥TKl，并通過所述電流測(cè)量元件CS1、CS2和所述電壓測(cè)量元件PS記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并錄波。(4)按設(shè)計(jì)允許間隙時(shí)間，循環(huán)步驟(3)，連續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)多次，如10次，同時(shí)用紅外法或接觸法測(cè)量晶閘管閥熱點(diǎn)溫度。(5)進(jìn)行由大容量到小容量調(diào)節(jié)試驗(yàn)，試驗(yàn)前斷路器TDl處于合閘位置，閥TKl做好觸發(fā)前準(zhǔn)備，閉合所述三相開關(guān)Ks，穩(wěn)定后，同時(shí)發(fā)觸發(fā)晶閘管閥TKl、分TDI命令，TKl觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)定時(shí)間后，閉鎖閥TK1，并通過所述電流測(cè)量元件CS1、CS2和所述電壓測(cè)量元件PS記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并錄波。(6)按設(shè)計(jì)允許間隙時(shí)間，循環(huán)步驟(5)，連續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)多次，如10次，同時(shí)用紅外法或接觸法測(cè)量晶閘管閥熱點(diǎn)溫度。以上，試驗(yàn)步驟(3)到步驟(6)也可以合并進(jìn)行如下試驗(yàn)前斷路器TDl分閘、閥TKl做好觸發(fā)前準(zhǔn)備；閉合所述三相開關(guān)Ks，穩(wěn)定后，同時(shí)發(fā)觸發(fā)晶閘管閥TK1、合TDl命令，TKl觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)定時(shí)間后，閉鎖閥TKl ;間隔一定時(shí)間后，同時(shí)發(fā)觸發(fā)晶閘管閥TK1、分TDl命令，TKl觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)定時(shí)間后，閉鎖閥TK1，一個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束；通過所述電流測(cè)量元件CS1、CS2和所述電壓測(cè)量元件PS記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并錄波。按設(shè)計(jì)允許間隙時(shí)間，連續(xù)進(jìn)行所述試驗(yàn)循環(huán)多次，如10次，同時(shí)用紅外法或接觸法測(cè)量晶閘管閥熱點(diǎn)溫度。其中，相關(guān)數(shù)據(jù)包括a)所述斷路器TDl電流、所述晶閘管閥TKl電流和晶閘管閥TKl端電壓波形；b)所述晶閘管閥TKl關(guān)斷電壓過沖數(shù)據(jù)，即在晶閘管閥TKl端電壓波形中晶閘管閥從開通到關(guān)斷的瞬間出現(xiàn)的過電壓尖峰最大值；c)觸發(fā)所述晶閘管閥TKl并開始導(dǎo)通時(shí)刻，對(duì)導(dǎo)通電流直流分量的影響；d)所述晶閘管閥TKl上各元件在至少一次試驗(yàn)中熱點(diǎn)溫度值。分別對(duì)每一級(jí)閥進(jìn)行由小容量到大容量調(diào)節(jié)試驗(yàn)和由大容量到小容量的調(diào)節(jié)試驗(yàn)，可以考核各級(jí)晶閘管閥和斷路器在實(shí)際電壓和電流情況下的工作過程，來檢驗(yàn)閥控系統(tǒng)各設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和裝配中的問題。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄分析，可以考核各設(shè)備的實(shí)際工作情況，并驗(yàn)證技術(shù)設(shè)計(jì)的合理性。實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一裝置和方法基本相同，但區(qū)別點(diǎn)在于，本實(shí)施例在試驗(yàn)裝置中加入避雷器M1，其與晶閘管閥所在的支路二并聯(lián)，如圖3所示，其避雷器Ml起到保護(hù)晶閘管閥的作用。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)電源(Si!)、電感(Xs)、 三相開關(guān)(Ks)和閥控系統(tǒng)；其特征在于，所述試驗(yàn)電源(Su)—端與交流電源連接，其另一端與所述電感(Xs)串聯(lián)后與所述三相開關(guān)(Ks)輸入端連接，所述三相開關(guān)(Ks)輸出端的任意兩相與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述閥控系統(tǒng)包括斷路器(TD1)、電抗 (Xb 11)和晶閘管閥(TKl);所述斷路器(TDI)和所述電抗(Xb 11)串聯(lián)后形成支路一，與所述晶閘管閥(TKl)形成的支路二并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述支路一設(shè)有電流測(cè)量元件(CS1)。
4.如權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電流測(cè)量元件(CSl)包括互感器或直流電流測(cè)量元件。
5.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述支路二設(shè)有電流測(cè)量元件(CS2)。
6.如權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電流測(cè)量元件(CS2)包括互感器或直流電流測(cè)量元件。
7.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置包括電壓測(cè)量元件(PS); 所述電壓測(cè)量元件(PS)與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電壓測(cè)量元件(PS)包括電壓互感器或分壓器。
9.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)電源(Su)輸出端均串聯(lián)一個(gè)所述電感(Xs);所述電感(Xs)再與所述三相開關(guān)連接。
10.如權(quán)利要求1或9任一所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)電源(Su)包括發(fā)電機(jī)或變壓器。
11.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電感(Xs)為可調(diào)電感。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分級(jí)式可控并聯(lián)電抗器閥控系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)電源(Su)、電感(Xs)、三相開關(guān)(Ks)和閥控系統(tǒng)；所述試驗(yàn)電源(Su)與所述電感(Xs)串聯(lián)后與所述三相開關(guān)(Ks)輸入端連接，所述三相開關(guān)(Ks)輸出端的任意兩相與所述閥控系統(tǒng)并聯(lián)。本實(shí)用新型可模擬閥控系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，等效提供閥控系統(tǒng)中各設(shè)備在容量調(diào)節(jié)切換前后及切換暫態(tài)過程中的各設(shè)備電氣條件,驗(yàn)證閥控系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中電流在閥和斷路器之間的轉(zhuǎn)移、切換階段閥和斷路器的電氣工作強(qiáng)度、閥的工作情況CS。
文檔編號(hào)G05B23/02GK202838013SQ20122032057
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者雷晰, 徐桂芝, 劉紅恩, 張振環(huán) 申請(qǐng)人:中電普瑞科技有限公司