一种特高压变电站模拟投运校验系统的制作方法

文档序号:13288100阅读:134来源:国知局
技术领域本发明涉及特高压技术领域,尤其涉及一种特高压变电站模拟投运校验系统。

背景技术:
特高压变电站模拟投运校验主要是校验特高压变压器二次侧的各项性能,例如继电保护、二次回路电流等。向量检查是继电保护工作中重要的项目之一,向量错误将导致正常运行状态或故障状态的继电保护误动或拒动,继电保护正式投运前必须严格保证向量的正确性。传统继电保护的向量检查,采用一次系统实际的工作电压和负荷电流,在新设备投入运行之前其正确性无法全面验证。在新设备投运过程中需要通过倒闸操作,采用母联断路器和临时保护串带方式,对新设备充电。但是,这种方式由于一次系统负荷电流难以控制,达不到向量检查所需要的数值而不得不专门调整,变更系统的运行方式,大大延长了系统校验的时间。智能化变电站中,采用电子式或光学互感后,来自互感的电气量由光纤直接接入继电保护装置,常规二次加压,通流试验等将无法进行。因此,本领域技术人员需要提供一种特高压变电站模拟投运校验系统,能够在被试变压器正式运行之前,完成对被试变压器的各项检测,缩短校验时间。

技术实现要素:
为了解决现有技术中存在的以上技术问题,本发明提供一种特高压变电站模拟投运校验系统,能够满足特高压变压器的一次侧供电要求,使特高压变压器二次侧完成特高压的各项指标试验,缩短校验时间。本发明实施例提供一种特高压变电站模拟投运校验系统,包括:调压器、中间变压器、补偿电容器组和控制单元;所述调压器,用于将电源电压调压后输出给所述中间变压器;所述中间变压器,用于对所述调压器输出的电压进行变压后提供给被试变压器;所述中间变压器为单台多档位输出变压器;所述补偿电容器组通过无功补偿接触器组挂接在所述中间变压器和所述被试变压器之间的母线上,用于对系统进行无功补偿;所述控制单元,用于根据中间变压器的参数和被试变压器的参数获得需要投入的补偿电容容量,控制所述无功补偿接触器组动作以使所述补偿电容器组投入对应的补偿电容容量;还用于根据被试变压器需要的输入电压调节所述中间变压器的输出档位。优选地,还包括:第一组电流互感器和第二组电流互感器;所述补偿电容器组通过所述无功补偿接触器组并联挂接在所述中间变压器和所述被试变压器之间的母线上;所述第一组电流互感器,用于测量所述中间变压器次级绕组侧的输出电流,将所述次级绕组侧的输出电流发送给所述控制单元;所述第二组电流互感器,用于测量所述被试变压器输入端的电流,将所述被试变压器输入端的电流发送给所述控制单元;所述控制单元,用于当所述被试变压器输入端的电流达到所述被试变压器目标电流的N分之一时,判断所述次级绕组侧的输出电流是否在所述中间变压器的额定电流的N分之一以内,如果否,则闭锁所述中间变压器升压,控制所述中间变压器降压到零。优选地,所述N的取值范围为8-12。优选地,所述中间变压器包括:变压器和阵列式电控接触器;所述阵列式电控接触器包括多个三相接触器;所述变压器的初级绕组包括抽头,或,所述变压器的次级绕组包括抽头,或,所述变压器的初级绕组和次级绕组均包括抽头;所述变压器的初级绕组和次级绕组可互换;所述变压器的初级绕组和次级绕组均包括三相;该中间变压器包括输入端和输出端,所述输入端通过一个或多个所述三相接触器连接所述初级绕组,所述输出端通过一个或多个所述三相接触器连接所述次级绕组;所述阵列式电控接触器接收外部的电压等级切换命令,执行与所述电压等级切换命令对应的接触器动作,以切换该中间变压器的输入端和输出端的组合。优选地,当所述变压器的初级绕组包括抽头时,所述初级绕组的抽头为一个或两个以上;当所述变压器的次级绕组包括抽头时,所述次级绕组的抽头为一个或两个以上。优选地,当所述变压器的初级绕组包括一个抽头时,所述初级绕组包括三个端子,分别为:第一端、抽头端和第二端;所述阵列式电控接触器包括:第一三相接触器和第二三相接触器;三相所述初级绕组的第一端通过所述第一三相接触器连接该中间变压器的输入端;三相所述初级绕组的抽头端通过所述第二三相接触器连接该中间变压器的输入端;三相所述初级绕组的第二端连接在一起。优选地,所述阵列式电控接触器还包括:第三三相接触器;该中间变压器的输入端通过所述第三三相接触器连接该中间变压器的输出端;当所述第三三相接触器闭合,其他三相接触器断开时,该中间变压器的输出端电压与输入端电压相等。优选地,所述阵列式电控接触器还包括:第四三相接触器、第五三相接触器、第六三相接触器和第七三相接触器;所述第四三相接触器连接于该中间变压器的输入端与所述第三三相接触器之间,所述第五三相接触器连接于该中间变压器的输入端与所述第三三相接触器之间;所述第六三相接触器连接于所述第三三相接触器与该中间变压器的输出端之间,所述第七三相接触器连接于所述第三三相接触器与该中间变压器的输出端之间;所述变压器次级绕组的第一端通过所述第六三相接触器连接该中间变压器的输出端,所述变压器次级绕组的第一端通过所述第七三相接触器连接该中间变压器的输出端;所述变压器的次级绕组的第二端连接在一起。优选地,当所述初级绕组连接电源且电源电压为400V时,通过切换所述阵列式电控接触器中接触器的不同状态,该中间变压器的输出电压可为400V、600V和800V;当所述次级绕组连接电源且电源电压为400V时,通过切换所述阵列式电控接触器中接触器的不同状态,该中间变压器的输出电压可为400V、266V和200V。优选地,还包括电压检测单元和电流检测单元;所述电压检测单元,用于检测所述中间变压器的输入电压,将所述输入电压发送给所述控制单元;所述控制单元,用于判断所述输入电压超过电压阈值时,控制所述调压器与电源断开连接;所述电流检测单元,用于检测所述中间变压器的输入电流,将所述输入电流发送给所述控制单元;所述控制单元,用于判断所述输入电流超过电流阈值时,控制所述调压器与所述电源断开连接。与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:利用调压器和中间变压器两级为被试变压器实现输入电压的调压,首先利用调压器将电源的输入电压进行调压,调压后的电压再由中间变压器进行升压。这样可以为被试变压器提供较高的电压。并且控制单元可以根据被试变压器的试验需要控制中间变压器的输出档位。另外,为了降低对调压器和中间变压器的容量要求,本发明还提供了补偿电容器组,为系统提供无功补偿。并且控制单元可以根据被试变压器的需要自动控制补偿电容器组投入系统的容量大小。本发明提供一种特高压变电站模拟投运校验系统,能够满足特高压变压器的一次侧供电要求,使用较低电压和较小的电流来模拟高压,使特高压变压器二次侧完成特高压的各项指标试验,缩短校验时间。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本发明提供的特高压变电站模拟投运校验系统实施例一示意图;图2为本发明提供的特高压变电站模拟投运校验系统实施例二示意图;图3为本发明提供的补偿电容器组通过接触器接入系统的示意图;图4为本发明提供的多档位输出的中间变压器示意图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例一:参见图1,该图为本发明提供的特高压变电站模拟投运校验系统实施例一示意图。本实施例提供的特高压变电站模拟投运校验系统,包括:调压器100、中间变压器200、补偿电容器组300和控制单元400;所述调压器100,用于将电源电压调压后输出给所述中间变压器200;所述中间变压器200,用于对所述调压器100输出的电压进行变压后提供给被试变压器600;本发明中被试变压器为特高压变电站用的被试变压器。可以理解的是,特高压的电压等级在750kV-1000kV。而特高压变电站的主变压器即被试变压器需要做500kV以下的各种性能测试。试验现场需要为被试变压器提供工作电源,以检测被试变压器的各种性能。所述中间变压器200为单台多档位输出变压器;所述补偿电容器组300通过无功补偿接触器组挂接在所述中间变压器200和所述被试变压器600之间的母线上,用于对系统进行无功补偿;所述控制单元400,用于根据中间变压器200的参数和被试变压器的参数获得需要投入的补偿电容容量,控制无功补偿接触器组动作以使所述补偿电容器组300投入对应的补偿电容容量;还用于根据被试变压器600需要的输入电压调节所述中间变压器200的输出档位。所述无功补偿接触器组包括多组接触器,所述接触器闭合的组数不同,对应投入系统的补偿电容容量不同;可以理解的是,控制单元中预先存储无功补偿接触器组不同接触器组合闭合时,对应投入的补偿电容容量。这样,当控制单元计算出需要投入的补偿电容容量时,直接控制对应的接触器组动作即可。需要说明的是,控制单元设有人机交互界面,操作人员可以通过人机交互界面输入校验系统的各项参数,例如,中间变压器的相数、额定容量、额定电压、阻抗电压、联接组别、负载损耗;被试变压器的目标电流和额定容量等。可以理解的是,中间变压器200为单台多档位输出变压器,即中间变压器200具有多种变比,可以输出多档位的电压,以满足被试变压器的试验要求。可以理解的是,该校验系统为被试变压器提供一次侧的电源,从而完成被试变压器通电时二次侧的正确性,例如,二次侧接线和二次侧保护系统等。确保被试变压器出现问题时,二次保护系统能够动作,使被试变压器退出工作。本实施例提供特高压变电站模拟投运校验系统,利用调压器和中间变压器两级为被试变压器实现输入电压的调压,首先利用调压器将电源的输入电压进行调压,调压后的电压再由中间变压器进行升压。这样可以为被试变压器提供较高的电压。并且控制单元可以根据被试变压器的试验需要控制中间变压器的输出档位。另外,为了降低对调压器和中间变压器的容量要求,本发明还提供了补偿电容器组,为系统提供无功补偿。并且控制单元可以根据被试变压器的需要自动控制补偿电容器组投入系统的容量大小。本发明提供一种特高压变电站模拟投运校验系统,能够满足特高压变压器的一次侧供电要求,使用较低电压和较小的电流来模拟高压,使特高压变压器二次侧完成特高压的各项指标试验,缩短校验时间。实施例二:参见图2,该图为本发明提供的特高压变电站模拟投运校验系统实施例二示意图。本实施例提供的为具体的校验系统电路图,从图2中可以看出,该系统为三相系统,包括A、B和C三相。其中,调压器用T1表示,中间变压器用T2表示。调压器T1为自耦柱式调压器。调压器与电源之间用三相断路器QF连接。中间变压器T2的输入端通过接触器KM1连接调压器T1的输出端,中间变压器T2的输出端通过接触器KM2连接被试变压器的输入端。同时,接触器KM3跨接在所述调压器T1的输出端和被试变压器的输入端之间,KM3的作用是,当KM3闭合时,将中间变压器T2从系统中短路,即中间变压器T2不参与工作,调压器T1的输出电压直接输出给被试变压器。可以理解的是,当KM3断开,KM1和KM2闭合时,中间变压器T2参与变压工作。图2中的接触器KM1、KM2和KM3仅是控制中间变压器是否参与工作的接触器。可以理解的是,中间变压器T2为了实现多档位输出,一般设计初级绕组和/或次级绕组具有一个或多个抽头,这样可以实现中间变压器具有多个变比,从而实现多档位电压的输出。另外,本实施例示意出了补偿电容器组,图中的第一组电流互感器用CT2表示,第二组电流互感器用CT4表示。从图中可以看出,CT2和CT4均为三个,每相装设一个,用于测三相电流。补偿电容器组C通过接触器KM4并联挂接在中间变压器的次级绕组和被试变压器之间。图2中仅是示意出了补偿电容器组,实际中,补偿电容器组包括很多电容器组,通过控制接触器的闭合和断开,调节补偿电容器组接入系统的容量。参见图3,该图为补偿电容器组通过接触器接入系统的示意图。从图3中可以看出,每组补偿电容器包括三相,补偿电容器组包括多组补偿电容器。每组补偿电容器通过一组接触器KM挂接在母线上,例如n组补偿电容器对应n组接触器。每组接触器包括三相,一相对应一个接触器。每组的三相接触器动作时同时动作,以使对应的三相补偿电容器同时接入或切除。下面结合图2说明本发明提供的控制单元根据第一组电流互感器CT1和第二组电流互感器CT2检测电流控制补偿电容器组的投切。第一组电流互感器CT1,用于测量所述中间变压器次级绕组侧的输出电流,将所述次级绕组侧的输出电流发送给所述控制单元;图2中没有示出控制单元。第二组电流互感器CT2,用于测量所述被试变压器输入端的电流,将所述被试变压器输入端的电流发送给所述控制单元;可以理解的是,由于中间变压器的次级绕组和被试变压器的输入端之间挂接有补偿电容器组,因此,中间变压器次级绕组输出的电流与被试变压器输入端的电流不相同,因此,通过检测这两个位置的电流,可以校验投入系统的补偿电容容量是否满足要求。所述控制单元,用于当所述被试变压器输入端的电流达到所述被试变压器目标电流的N分之一时,判断所述次级绕组侧的输出电流是否在所述中间变压器的额定电流的N分之一以内,如果否,则闭锁所述中间变压器升压,控制所述中间变压器降压到零。所述N为预设的整数。可以理解的是,第二组电流互感器CT2检测的电流达到被试变压器目标电流的N分之一时,中间变压器次级绕组输出的电流不能超过其额定电流的N分之一,如果超过了,当系统的输出电流达到被试变压器目标电流时,中间变压器次级绕组的输出电流超过了其额定电流,将烧毁中间变压器。因此,说明投入的补偿电容容量不合理,或者是出现了问题,为了保护中间变压器而且降低对中间变压器容量的要求,需要改变投入的补偿电容容量。为了在调试过程中,不损坏中间变压器,因此,一般以被试变压器目标电流的N分之一来调试补偿电容器组投入的容量。例如,所述N的取值范围可以为8-12,当然,也可以选择其他数值。为了计算的方便,一般也可以选择整数,例如N的取值为10。原则是在保证系统满足测量精度的条件下电流尽可能小一点,这样即使在补偿不合理的核验情况下也不致于使调压器和中间变压器过载。例如还可以选择9、11等。例如,当被试变压器的目标电流为100A时,只需要调节调压器和中间变压器,使第二组电流互感器CT2检测的电流为10A(100A的10分之一)即可。此时判断第一组电流互感器CT1检测的电流是否小于或等于中间变压器的额定电流的10分之一,如果是,则说明投入的补偿电容器组的容量恰当,不必调节补偿电容器组投入的容量。另外,本实施例提供的校验系统,还包括电压检测单元和电流检测单元;其中,所述电压检测单元为图2中的电压表V,所述电流检测单元为图2中的第三组电流互感器CT1。所述电压检测单元,用于检测所述中间变压器的输入电压,将所述输入电压发送给所述控制单元;所述控制单元,用于判断所述输入电压超过电压阈值时,控制所述调压器与电源断开连接;所述电流检测单元,用于检测所述中间变压器的输入电流,将所述输入电流发送给所述控制单元;所述控制单元,用于判断所述输入电流超过电流阈值时,控制所述调压器与所述电源断开连接。电压检测单元和电流检测单元可以保证中间变压器不受损坏,当输入电压和输入电流不符合要求时,切断中间变压器与电源的连接。实施例三:参见图4,该图为本发明提供的多档位输出的中间变压器示意图。可以理解的是,该变压器在初级绕组设置抽头,还是在次级绕组设置抽头可以根据实际需要来选择设置。另外,设置的抽头个数也可以根据需要来选择设置,本发明中对此不做具体限定。本实施例中以初级绕组包括一个抽头为例进行介绍。当所述变压器的初级绕组包括一个抽头时,所述初级绕组包括三个端子,分别为:第一端、抽头端和第二端;所述阵列式电控接触器包括:第一三相接触器S7和第二三相接触器S6;如图4所示,初级绕组和次级绕组均包括三相,三相初级绕组的连接关系相同,三相次级绕组的连接关系相同。每相初级绕组的第一端指的是红800,抽头端指的是蓝600,第二端指的是黑0。三相所述初级绕组的第一端通过所述第一三相接触器S7连接该变压器装置的输入端;三相所述初级绕组的抽头端通过所述第二三相接触器S6连接该变压器装置的输入端;三相所述初级绕组的第二端连接在一起,如图4所示,三相的黑0连接在一起。可以理解的是,当S7闭合时,变压器的初级绕组参与变比的是第一端和第二端之间的绕组。当S6闭合时,变压器的初级绕组参与变比的是抽头与第二端之间的绕组。例如,当需要变压器的初级绕组与次级绕组的变比较大时,可以选择S7闭合,S6断开。可以理解的是,每个三相接触器包括三个触点和一个线圈,当线圈得电时,三个触点同时动作。三个触点分别串联在三相通路中,当触点闭合时,所在的三相通路导通。S6和S7可以控制变压器实现两种不同的变比,另外,本发明提供的变压器装置还可以实现1:1的变比,即不通过变压器,输入端直接连接输出端。即通过图4中的S5来实现。下面来详细介绍。所述阵列式电控接触器还包括:第三三相接触器S5;该变压器装置的输入端通过所述第三三相接触器S5连接该变压器装置的输出端;当所述第三三相接触器S5闭合,其他三相接触器断开时,该变压器装置的输出端电压与输入端电压相等。即,当S5的三个触点均闭合时,该变压器装置的输入端和输出端之间连接,不经过变压器,此时变压器不起作用。即电源电压直接施加在被试品的输入端。例如,电源电压为400V,则被试品的输入电压就是400V。另外,本发明提供的变压器装置的输入端和输出端可以互换,变压器的初级绕组可以作为电源输入端,同理,变压器的次级绕组也可以作为电源输入端。下面结合图4中的S1、S2和S3、S4进行详细的介绍。所述阵列式电控接触器还包括:第四三相接触器S1、第五三相接触器S2、第六三相接触器S3和第七三相接触器S4;所述第四三相接触器S1连接于该变压器装置的输入端与所述第三三相接触器之间S5,所述第五三相接触器S2连接于该变压器装置的输入端与所述第三三相接触器S5之间;所述第六三相接触器S3连接于所述第三三相接触器S5与该变压器装置的输出端之间,所述第七三相接触器S4连接于所述第三三相接触器S5与该变压器装置的输出端之间;所述变压器次级绕组的第一端通过所述第六三相接触器S3连接该变压器装置的输出端,所述变压器次级绕组的第一端通过所述第七三相接触器S4连接该变压器装置的输出端;所述变压器的次级绕组的第二端连接在一起,如图4所示,次级绕组的第二端0端均连接在一起。本实施例中的变压器的次级绕组不包括抽头,可以理解的是,次级绕组也可以包括抽头,从而增加变压器的变比数量,当然,对应的也需要增加三相接触器的数目。例如,当左侧作为输入端时,S1闭合,S2断开,右侧作为输出端时,S3断开,S4闭合。当右侧作为输入端时,S3闭合,S4断开,左侧作为输出端时,S1断开,S2闭合。即,该变压器装置的输入端可以连接电源,也可以输出端连接电源,即变压器可以实现升压,也可以实现降压。例如,应用在特高压被试变压器中,可以为被试品提供多个等级的输出电压。例如,当所述初级绕组连接电源且电源电压为400V时,通过切换所述阵列式电控接触器中接触器的不同状态,该变压器装置的输出电压可为400V、600V和800V;当所述次级绕组连接电源且电源电压为400V时,通过切换所述阵列式电控接触器中接触器的不同状态,该变压器装置的输出电压可为400V、266V和200V。本发明实施例提供的变压器装置,可以提供多个等级的输出电压,不必在试验现场进行手工的拆线或接线,只需要通过控制接触器的闭合和断开即可,这样节省了工序,而且缩短了试验时间。另外,本发明利用一台变压器即可,不必使用多台变压器,节省了成本和空间。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
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