一种低容/低抗柔性投切系统的制作方法

本实用新型涉及高电压与绝缘配合技术领域，具体涉及一种低容/低抗柔性投切系统。

背景技术：

低压侧并联电容器(以下简称低容)和低压侧并联电抗器(以下简称低抗)均为超高压变电站的重要组成部分，两者的主要功能是通过投切操作控制无功潮流，稳定电力系统的运行电压，对电网运行的安全性、稳定性和经济性具有重要意义。低容、低抗的投切操作通过与之串联的投切开关的分合闸操作实现。在工程实践中，常规投切开关三相动作时间具有分散性，单相动作时间具有随机性，投切开关分闸过程中经常出现截流和重击穿现象，而现有技术中缺乏低容/低抗投切过程中的过电压保护措施，投切操作会引发电压或电流冲击，对低容/低抗乃至投切开关所在的整个设备造成危害甚至导致整个设备报废，主要体现在以下几个方面：1)投入低容时产生的合闸涌流可造成断路器触头的快速损耗，影响断路器使用寿命；2)切除低容时如投切开关出现多次重击穿，可能形成高幅值的级升过电压，造成避雷器能耗增加、设备绝缘损坏等不良后果；3)切除低抗时如发生多次重击穿，可能形成高幅值、高陡度的级升过电压，由于变电站一般仅在母线侧装设避雷器，而电抗器侧缺乏保护措施，可能破坏电抗器匝间绝缘。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中因缺乏过电压保护措施对设备造成危害的不足，本实用新型提供了一种低容/低抗柔性投切系统，包括电压测量支路、过电压平抑支路和柔性投切开关支路，柔性投切系统构简单，有效抑制投切操作中引发的电压或电流冲击，不会对低容/低抗乃至投切开关所在的整个设备造成危害，更避免了整个设备报废的情况。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下方案：

一方面，本发明提供一种低容/低抗柔性投切系统，所述低容为低压侧并联电容器，所述低抗为低压侧并联电抗器，所述系统包括柔性投切开关支路、电压测量支路和过电压平抑支路；

所述柔性投切开关支路一端连接进线端子A，另一端连接公共点D；

所述电压测量支路一端连接公共点D，其另一端接地；

所述过电压平抑支路一端连接公共点D其另一端接地；

所述进线端子A连接变压器的低压侧母线，所述公共点D连接出线端子B，所述出线端子B连接低容/低抗的高压接线端子；

所述电压测量支路包括串联的高压臂分压电阻R1和低压臂分压电阻R2；

所述高压臂分压电阻R1的一端连接公共点D，其另一端低压接线端子连接电压测量端子C；所述低压臂分压电阻R2一端连接电压测量端子C，其另一端接地。

所述过电压平抑支路包括第一电流互感器TA1和金属氧化物限压器；

所述第一电流互感器TA1的高压接线端子接公共点D，其低压接线端子与金属氧化物限压器的高压接线端子连接，所述金属氧化物限压器的低压接线端子接地。

所述柔性投切开关支路包括隔离开关S、故障保护开关K2、选相投切开关K1和第二电流互感器TA2；

所述隔离开关S的高压接线端子连接进线端子A，其低压接线端子连接故障保护开关K2的高压接线端子，所述故障保护开关K2的低压接线端子与选相投切开关K1的高压接线端子连接，所述选相投切开关K1的低压接线端子与第二电流互感器TA2的高压节点端子连接，所述第二电流互感器TA2的低压接线端子与公共点D连接。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供的低容/低抗柔性投切系统包括电压测量支路、过电压平抑支路和柔性投切开关支路，柔性投切系统构简单，有效抑制投切操作中引发的电压或电流冲击，不会对低容/低抗乃至投切开关所在的整个设备造成危害，更避免了整个设备报废的情况；

本实用新型中的柔性投切开关支路包括选相投切开关，该选相投切开关可以完成低容/低抗的投切操作，其能够精确地控制分合闸时间，降低动作的分散性，支持分相操作，显著降低了过电流和过电压的冲击，降低开关设备发生重击穿的概率，对低容/低抗及开关设备起到有效的保护作用；

本实用新型中的柔性投切开关支路采用选相投切开关、故障保护开关和隔离开关串联结构，选相投切开关、故障保护开关和隔离开关分别承担设备投切、故障电流开断、倒闸操作功能，充分利用了不同开关设备的功能特性，提高了设备的利用效率，延长了使用寿命；

本实用新型采用金属氧化物限压器为低容/低抗配置了过电压平抑支路，响应速度快，限压性能优越，为低容/低抗及开关设备提供了可靠的过电压后备保护；

本实用新型采用金属氧化物限压器将选相投切开关恢复电压维持在较低水平而不会逐级升高，既直接保护了相关设备，又降低选相投切开关重击穿的概率；

本实用新型提供的技术方案实现了低容/低抗的柔性投切，保证设备运行的灵活性和安全性，且提高了设备运行的安全性和灵活性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中低容/低抗柔性投切系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例提供了一种低容/低抗柔性投切系统，其中的低容为低压侧并联电容器，低抗为低压侧并联电抗器，本发明实施例提供的低容/低抗柔性投切系统结构图如图1所示，图1中，K1表示选相投切开关，K2表示故障保护开关，S表示隔离开关，TA2表示第二电流互感器，TA1表示第一电流互感器，MOV表示金属氧化物限压器，A表示进线端子，连接在变电站35kV低压侧母线上；B表示出线端子，与低容/低抗的高压接线端子相连。C表示电压测量端子，R1、R2分别表示高压臂分压电阻和低压臂分压电阻，TV表示变电站母线电压互感器。

本实用新型实施例提供的低容/低抗柔性投切系统包括柔性投切开关支路、电压测量支路和过电压平抑支路；具体连接关系如下：

柔性投切开关支路一端连接进线端子A，另一端连接公共点D；

电压测量支路一端连接公共点D，其另一端接地；

过电压平抑支路一端连接公共点D其另一端接地；

进线端子A连接变压器的低压侧母线，公共点D连接出线端子B，出线端子B连接低容/低抗的高压接线端子。

上述的电压测量支路，用于测量低容/低抗运行过程中的稳态电压和暂态电压，即电压测量支路用于测量低容运行过程中的稳态电压和暂态电压，或者用于测量低抗运行过程中的稳态电压和暂态电压，以减小操作过程中的电压和电流冲击；

上述的过电压平抑支路，用于抑制低容/低抗投切过程中的稳态过电压和暂态过电压，且在设备故障、拒动、误动等极端情况下，为设备提供后备保护；

上述的柔性投切开关支路用于投切低容或低抗。

上述的电压测量支路包括串联的高压臂分压电阻R1和低压臂分压电阻R2；

具体地，高压臂分压电阻R1的一端连接公共点D，其另一端低压接线端子连接电压测量端子C；低压臂分压电阻R2一端连接电压测量端子C，其另一端接地。

上述的过电压平抑支路包括第一电流互感器TA1和金属氧化物限压器；

上述的第一电流互感器TA1的高压接线端子接公共点D，其低压接线端子与金属氧化物限压器的高压接线端子连接，金属氧化物限压器的低压接线端子接地。

上述的柔性投切开关支路包括隔离开关S、故障保护开关K2、选相投切开关K1和第二电流互感器TA2；

隔离开关S的高压接线端子连接进线端子A，其低压接线端子连接故障保护开关K2的高压接线端子，故障保护开关K2的低压接线端子与选相投切开关K1的高压接线端子连接，选相投切开关K1的低压接线端子与第二电流互感器TA2的高压节点端子连接，第二电流互感器TA2的低压接线端子与公共点D连接。

上述柔性投切开关支路采用选相投切开关、故障保护开关和隔离开关串联结构，选相投切开关、故障保护开关和隔离开关分别承担设备投切、故障电流开断、倒闸操作功能，充分利用了不同开关设备的功能特性，提高了设备的利用效率，延长了使用寿命，且本实用新型采用金属氧化物限压器为低容/低抗配置了过电压平抑支路，响应速度快，限压性能优越，为低容/低抗及开关设备提供了可靠的过电压后备保护。

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，所属领域的普通技术人员参照上述实施例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，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。