专利名称：一种具有电流转移支路的超/特高压串联电容补偿装置的制作方法
技术领域：
一种具有电流转移支路的超/特高压串联电容补偿装置技术领域[0001]本实用新型属于电力系统灵活交流输电领域，具体涉及一种具有电流转移支路 的超/特高压串联电容补偿装置。
背景技术：
[0002]全球一次能源和电力负荷在地理位置上的分布存在很大差异，这一差异在我国 表现的尤为突出。随着经济发展，能源供给与电力消费间的供需矛盾日趋严重，远距 离、大容量、跨区域输电能够有效缓解电力供需矛盾，成为现代电力系统最重要的特征 之一，但同时也对电网的输电能力提出了更高的要求。[0003]交流输电系统的串联电容补偿技术(简称串补)是将电力电容器串联于交流输电 线路中，补偿交流输电线路的部分感性阻抗，从而达到增加线路输送容量、提高系统稳 定性、降低网损、节约投资等目的。在远距离、大容量输电系统中，随着输电距离的增 加，其输送能力受到越来越多的限制，而串补是解决这个问题、提高超/特高压输电线 路送电能力的重要手段之一，具有非常巨大的经济价值，目前在世界各国电力系统中获 到了广泛的应用。[0004]我国已经形成了以500kV输电线路为主的超高压电网架构，750kV超高压输电 线路即将成为西北电网的主干网架。超高压输电线路承担着日益繁重的输电任务，发挥 着巨大的经济效益，但随着输电距离和输电容量的增加，超高压电网的输送能力和稳定 水平亟待提高。特高压输电技术是世界电力科技领域的前沿技术，特高压输电能够提高 输送容量，增加经济输电距离，在减少输电损耗、节约线路走廊占地、节省工程投资等 方面也具有明显优势，未来我国将形成以特高压电网为主干的坚强电网结构。我国的超 /特高压电网在输送距离上一般大于国外的超/特高压系统，输送容量也十分可观。因 此，我国在建设超/特高压输电系统时，需要采用串联电容补偿装置，以便提高输送能 力，充分发挥超/特高压系统设备投资的经济效益。[0005]常规串补装置不具有专用的电流转移支路，其投入和退出操作由旁路断路器I CBl和旁路隔离开关Gl配合实现，这就要求Gl的转移电流能力大于串补装置额定电 流，Gl允许的断口电压大于阻尼装置两端的电压。对于大容量的500kV串补装置、 750kV串补装置和特高压串补装置，由于串补装置额定电流和阻尼装置电感值都很大， 阻尼装置D两端电压也很大，对Gl转移电流和断口电压的能力要求已经超过国家标准对 于常规隔离开关的要求，仅采用CBl和Gl配合的方式将不能实现对串补装置的投退操 作，强行操作Gl将导致开关烧毁、爆炸等严重设备事故。又如图4所示的阻尼装置长期 运行的串补主电路方案，虽然该方案也解决了转移电流问题，但是由于阻尼装置长期运 行，该方案需要增加电容器容量以保证相同的串补度，同时带来了阻尼装置中电抗器长 期运行的损耗增大、发热、噪声、运行经济性和可靠性等一系列问题。[0006]大容量500kV串补装置、750kV串补装置和特高压串补装置，具有额定电流 大、电压等级高、容量大等特点，串补装置在设计上存在一定的特殊性。在投退串补时，常规旁路隔离开关的转移电流能力已经不能满足要求，有必要采取措施解决这一问题。实用新型内容[0007]为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种具有电流转 移支路的超/特高压串联电容补偿装置，新增的电流转移支路实现了串补投退时的电流 转移功能，大大降低了对旁路隔离开关转移电流能力的要求，并具有良好的防误特性， 解决了在超/特高压串联电容补偿装置中存在的旁路隔离开关转移电流超标问题。[0008]本实用新型是通过下述技术方案实现的[0009]一种具有电流转移支路的超/特高压串联电容补偿装置，包括电容器组、旁路 隔离开关、平台隔离开关、限压器、火花间隙、旁路断路器I和阻尼装置，所述平台隔离 开关安装在电容器组的两端，所述旁路隔离开关与电容器组并联，所述火花间隙与旁路 断路器I并联后再与阻尼装置串联，其改进之处在于该补偿装置还包括电流转移支路， 所述电流转移支路、限压器以及按照上述结构连接好的火花间隙、旁路断路器II和阻尼 装置一起并联于电容器组的两端。[0010]其中，所述电流转移支路包括旁路断路器II和隔离开关，所述旁路断路器II和 隔离开关串联后再并联于电容器组的两端。[0011]其中，所述限压器采用金属氧化物限压器。[0012]其中，所述旁路隔离开关和/或平台隔离开关带有接地开关。[0013]本实用新型的有益效果是[0014]1.由于本专利提出的超/特高压串联电容补偿装置中新增了由旁路断路器II CB2 和G4组成的电流转移支路，利用了旁路断路器II能转移大电流、断口电压很高的特性， 由CB2实现串补装置投退时的电流转移功能，由G4配合CB2实现防误功能，大大降低 了对Gl转移电流能力的要求。[0015]2.本专利所设计的电路结构明晰，所选设备均为常规设备，对旁路隔离开关转 移电流能力没有特殊要求，不增加设备制造难度和成本。[0016]3.本专利所提出的串补装置投退顺序简单清晰，符合常规运行操作习惯。[0017]4.本专利的串补装置不存在运行损耗增加、噪音和发热等问题，不增加运行人 员的日常巡视负担。[0018]5.本专利的串补装置运行安全可靠性高，防误特性良好。
[0019]图1为实施例1中具有电流转移支路的串补装置的电路结构示意图；[0020]图2为实施例1中具有电流转移支路的串补投退顺序示意图；[0021]图3为实施例2中具有电流转移支路的串补装置的电路结构示意图；[0022]图4为现有技术中阻尼装置长期运行的串补主电路结构示意图。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本实用新型的温度控制装置做进一步详细的说明。[0024]实施例1[0025]图1所示为具有电流转移支路的串补装置的电路结构示意图，为了便于说明， 图中隔离开关Gl、G2、G3、G4所带的接地开关没有画出。其中，[0026]Line 串补装置所在线路；[0027]Gl 旁路隔离开关；[0028]G2、G3 平台隔离开关；[0029]C 串联电容器组；[0030]MOV 金属氧化物限压器，用于保护C;[0031]GAP 火花间隙，用于保护C和MOV;[0032]CBl 旁路断路器I，用于需要时将C旁路或重新投入；[0033]D 阻尼装置；[0034]CB2和G4:旁路断路器II和隔离开关，共同组成电流转移支路。[0035]如图1所示，该串补装置包括电容器组C、金属氧化物限压器MOV、火花间隙 GAP、旁路断路器CB1、阻尼装置D、电流转移支路、旁路隔离开关Gl以及两个平台隔 离开关G2和G3，电流转移支路由旁路断路器II GB2和隔离开关G4组成。其具体连接 结构为电容器组C与金属氧化物限压器MOV并联，火花间隙GAP与旁路断路器CBl 并联后再与阻尼装置D串联，将按照上述结构连接好的火花间隙、旁路断路器和阻尼装 置并联于电容器组C的两端，旁路断路器II GB2和隔离开关G4串联后再并联于电容器组 C的两端。旁路隔离开关Gl安装在该串补装置所在线路上，平台隔离开关G2、G3安装 在电容器组C的两端。[0036]图2给出了具有电流转移支路的串补投退顺序示意图，Il 14分别代表了不同 操作步骤时线路电流的流通路径。其中，Il表示线路电流流经G1，12表示线路电流流 经G2、C、G3，13表示线路电流流经G2、CBU D、G3，14表示线路电流流经G2、 CB2、G4、G3。[0037]串补装置投入运行的操作步骤如下[0038]1)串补初始处于退出状态，即Gl合位，G2、G3分位，CBl合位，CB2合位，G4合位，线路电流流动途径为II;[0039]2)先合G2、G3，再分Gl，线路电流从流通路径Il转移到14 ；[0040]3)先分CB2，再分G4，线路电流从流通路径14转移到13 ；[0041]4)分CB1，线路电流从流通路径13转移到12，串补装置完成投入操作。[0042]串补装置退出运行的操作步骤如下[0043]1)串补初始处于投入状态，即Gl分位，G2、G3合位，CBl分位，CB2分位，G4分位，线路电流流动途径为12;[0044]2)合CBl，线路电流从流通路径12转移到13 ；[0045]3)经延时后先合G4，再合CB2，线路电流从流通路径13转移到14 ；[0046]4)先合G1，再分G2、G3，线路电流从流通路径14转移到II，串补装置完成退 出操作。[0047]串补装置运行时隔离开关G4处于断开状态，电流转移支路具备明显的断开点， 不存在由于CB2发生误合导致电容器组通过CB2和G4直接放电的危险，具有良好的防误特性。同时本专利所设计的CBl和电流转移支路具备防误闭锁功能，即仅当CBl处于 合位时，才允许操作CB2和G4，增强了装置运行可靠性。[0048]实施例2[0049]该串补装置的结构、连接关系基本同于实施例1，唯有不同的是[0050]如图3所示，该串补装置包括由两段电容器组Cl、C2串联而成的电容器组、金 属氧化物限压器MOV、火花间隙GAP、旁路断路器CB1、阻尼装置D、电流转移支路、 旁路隔离开关Gl以及两个平台隔离开关G2和G3，电流转移支路由旁路断路器II GB2 和隔离开关G4组成。其具体连接结构为每段电容器组均并联一组金属氧化物限压器 MOV,火花间隙GAP与旁路断路器CBl并联后再与阻尼装置D串联，将按照上述结构 连接好的火花间隙、旁路断路器和阻尼装置分别并联于每段电容器组的两端；电流转移 支路、旁路隔离开关Gl以及平台隔离开关G2和G3为公用设备，Gl安装在该串补装置 所在线路上，G2和G3安装在两段电容器组Cl、C2的两端，旁路断路器II GB2和隔离 开关G4串联后再并联于整个电容器组的两端。[0051]该串补装置的投退顺序同于实施例1，在投退过程中两段电容器组Cl、C2及其 附属设备均视为同一设备进行同步操作。[0052]最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应 当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实 用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围 当中。
权利要求1.一种具有电流转移支路的超/特高压串联电容补偿装置，包括电容器组、旁路隔离 开关、平台隔离开关、限压器、火花间隙、旁路断路器I和阻尼装置，所述平台隔离开关 安装在电容器组的两端，所述旁路隔离开关与电容器组并联，所述火花间隙与旁路断路 器I并联后再与阻尼装置串联，其特征在于该串补装置还包括电流转移支路，所述电流 转移支路、限压器以及按照上述结构连接好的火花间隙、旁路断路器II和阻尼装置一起 并联于电容器组的两端。
2.如权利要求1所述的电容补偿装置，其特征在于所述电流转移支路包括旁路断 路器II和隔离开关，所述旁路断路器II和隔离开关串联后再并联于电容器组的两端。
3.如权利要求2所述的电容补偿装置，其特征在于所述限压器采用金属氧化物限 压器。
4.如权利要求3所述的电容补偿装置，其特征在于所述旁路隔离开关和/或平台隔 离开关带有接地开关。
专利摘要本实用新型涉及一种具有电流转移支路的超/特高压串联电容补偿装置，包括电容器组、旁路隔离开关、平台隔离开关、限压器、火花间隙、旁路断路器I、阻尼装置和电流转移支路，平台隔离开关安装在电容器组的两端，旁路隔离开关与电容器组并联，火花间隙与旁路断路器I并联后再与阻尼装置串联，电流转移支路、限压器以及按照上述结构连接好的火花间隙、旁路断路器II和阻尼装置一起并联于电容器组的两端。该串补装置实现了串补投退时的电流转移功能，大大降低了对旁路隔离开关转移电流能力的要求，并具有良好的防误特性，解决了在超/特高压串联电容补偿装置中存在的旁路隔离开关转移电流超标问题。
文档编号H02J3/18GK201805235SQ20102053645
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者刘慧文, 戴朝波, 武守远, 石泽京, 赵波 申请人:中国电力科学研究院, 中电普瑞科技有限公司