带电采用SSTS系统替代10kV变压器的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于旁路带电作业技术领域，具体用于配网线路带电检修时实现主电源和备电源之间的“无缝隙”切换。
【背景技术】
[0002]随着国家经济社会发展和人民生活水平日益提高，对供电可靠性及电能质量要求越来越高，特别随着现代科学技术的发展，各种复杂、精密、对电能质量敏感的用电设备不断增加，过去以减小停电范围或短时停电的传统带电检修已不能完全满足客户对供电质量的要求。目前，在电力系统中所采用的大多数为机械切换开关，这种机电开关本身固有的特性使得切换速度和暂态特性都不是十分理想，不可能做到“无缝隙”的切换。而以晶闸管为代表的半导体器件的导通时间可以达到微秒级，且在开关过程中不产生电弧。因此利用基于半导体器件的电力电子开关替代或改造传统的机械切换开关，将有效解决传统机械开关的固有问题。然而在常规SSTS方案中，晶闸管在固态切换开关的运行过程中一直导通(正向和反向晶闸管各导通半个周波)，虽然晶闸管两端压降很小，但流过的却是比较大的负荷电流，会产生很大的热量和损耗，必须采取一定的冷却措施。常见冷却方法包括水冷、油冷、风冷等。冷却设备势必增加系统的复杂性和运行维护的费用，降低了装置的效率和可靠性。相对而言，机械开关的优势在于运行效率可达到99%或以上，基于SSTS技术的高低压负荷转供系统的研发可进一步提高供电可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可以充分融合SSTS技术和机械开关的优势，带电采用SSTS系统替代1kV变压器的系统及方法，以全面提升供电可靠性。
[0004]本发明的目的通过如下技术方案实现:
带电采用SSTS系统替代1kV变压器的系统，该系统是在待检修1kV变压器与用户之间的主线路上外接旁路电路，该旁路电路包括:顺序串联第一机械开关和第一 1kV SSTS固态切换开关后与第二机械开关并联，整体再与第二 1kV SSTS固态切换开关串联后接于备用1kV变压器低压侧；其中，在第一 1kV SSTS固态切换开关上并联有第一负荷开关，在第二 1kV SSTS固态切换开关上并联有第二负荷开关。
[0005]带电采用SSTS系统替代1kV变压器的方法如下:
准备检修前，将待检修1kV变压器后端用户的负荷转由备用1kV变压器供电，方法步骤如下:
1)采用带电作业的方式将第一负荷开关、第二负荷开关、第一1kv SSTS固态切换开关、第二 1kV SSTS固态切换开关、第一机械开关，第二机械开关将整个旁路电路连接好，将第一负荷开关、第二负荷开关、第一机械开关，第二机械开关置于断开位置；
2)合上第一机械开关，第二机械开关，此时触发第一1kV SSTS固态切换开关导通，电流即转移到晶闸管上； 3)合上第一负荷开关，第一1kV SSTS固态切换开关退出运行，电流立即转移到第一负荷开关上；
4)采用带电作业的方式断开主线路上待检修1kV变压器低压侧的断开点；
5)第一1kV SSTS固态切换开关投入运行，此时触发第一 1kV SSTS固态切换开关导通，电流立即转移到晶闸管上；依次操作断开第一 1kV SSTS固态切换开关、第一机械开关，第一 1kV SSTS固态切换开关晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第二 1kV SSTS固态切换开关晶闸管导通，电流立即转移到TS2晶闸管上，使断开点后端用户转由备用1kV变压器供电；
6)操作合上第二负荷开关，第二1kV SSTS固态切换开关退出运行，电流即转移到第二负荷开关上，完成负荷转供；
7)检查确保第一负荷开关、第一机械开关确已断开，使带检修1kV变压器线路断开点前端具备检修条件；
检修完毕后，主线路断开点后端用户负荷恢复由备用1kV变压器供电，方法步骤如下:
1-第二1kV SSTS固态切换开关投入运行，此时触发第二 1kV SSTS固态切换开关导通，电流立即转移到晶闸管后操作断开第二负荷开关；
2-操作合上第一机械开关，第二1kV SSTS固态切换开关退出运行，第二 1kV SSTS固态切换开关晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第一 1kV SSTS固态切换开关晶闸管导通，电流即转移到第一 1kV SSTS固态切换开关晶闸管上；
3-操作合上第一负荷开关，第一1kV SSTS固态切换开关退出运行，电流即转移到第一负荷开关上；
4-采用带电作业的方式恢复主线路断开点接通；
5-操作断开第一负荷开关、第二负荷开关、第一1kV SSTS固态切换开关、第二 1kVSSTS固态切换开关、第一机械开关，第二机械开关，恢复由检修好的1kV变压器为用户正常供电。
[0006]本发明增设了由机械开关和断路器开关分别控制导通或断开的1kV主用式SSTS系统、备用式SSTS系统。当1kV变压器需要检修时，通过采用复合开关的1kV主用式、备用式SSTS系统进行切换，实现1kV用户的供电暂由备用1KV变压器供电。本发明在设计高低压负荷转供系统时增加了旁路机械开关，既降低了运行维护成本又能保障供电可靠性及电能质量。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的系统电路图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。
[0009]如图1所示，本发明所述带电采用SSTS系统替代1kV变压器的系统，是在待检修1kV变压器I与用户2之间的主线路3上外接旁路电路。该旁路电路包括:顺序串联第一机械开关Kl和第一 1kV SSTS固态切换开关TSl后与第二机械开关K2并联，整体再与第二 1kV SSTS固态切换开关TS2串联后接与备用1kV变压器4低压侧。其中，在第一 1kVSSTS固态切换开关TSl上并联有第一负荷开关1DL，在第二 1kV SSTS固态切换开关TS2上并联有第二负荷开关2DL。
[0010]本发明带电采用SSTS系统替代1kV变压器的方法如下:
准备检修前，将待检修1kV变压器I后端用户2的负荷转由备用1kV变压器4供电，方法步骤如下:
1)采用带电作业的方式将第一负荷开关1DL、第二负荷开关2DL、第一1kV SSTS固态切换开关TSl、第二 1kV SSTS固态切换开关TS2、第一机械开关Kl，第二机械开关K2将整个旁路电路连接好，将第一负荷开关1DL、第二负荷开关2DL、第一机械开关K1，第二机械开关K2置于断开位置；
2)合上第一机械开关Kl，第二机械开关K2，此时触发第一1kV SSTS固态切换开关TSl导通，电流即转移到晶闸管上；
3)合上第一负荷开关1DL，第一1kV SSTS固态切换开关TSl退出运行，电流立即转移到第一负荷开关IDL上；
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