一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括電源G、變壓器T、限流電阻R、補償電容C、高壓選相斷路器SP、電流測量裝置I1、穿芯電流互感器I2、電壓測量裝置U1和分壓器U2；電源G與變壓器T的一次側串聯(lián)，限流電阻R與補償電容C串聯(lián)形成R-C支路，高壓選相斷路器SP、電流測量裝置I1和穿芯電流互感器I2依次串聯(lián)形成SP-I1-I2支路，R-C支路和SP-I1-I2支路串聯(lián)，并連接變壓器T二次側，電壓測量裝置U1和分壓器U2均與SP-I1-I2支路并聯(lián)。本發(fā)明提供的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)和方法，能夠滿足評估斷路器選相操作的要求，而且使用設備少，易于實現。
【專利說明】一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓無功補償【技術領域】，具體涉及一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]無功功率補償對于電網的穩(wěn)定運行具有十分重要的意義，投切電容器組是無功功率補償的一個重要手段，而特高壓電容器組開關作為投切電容器組的關鍵設備，由于日操作頻次高而導致目前存在著電壽命嚴重不足的問題，成為了制約我國特高壓電網發(fā)展的瓶頸。
[0003]傳統(tǒng)的常規(guī)斷路器存在著電壽命嚴重不足的缺陷，因此采用選相斷路器投切無功補償用電容器組，選相操作使得選相斷路器在相同的操作次數下?lián)碛斜葌鹘y(tǒng)的常規(guī)斷路器更少的觸頭燒蝕，因而擁有更長的電壽命。
[0004]斷路器中的選相控制器是保證選相成功的關鍵，不論是直接試驗回路還是合成試驗回路都只能對選相斷路器的開斷能力進行試驗，而無法對選相斷路器選相操作進行試驗評估。
【發(fā)明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的不足，本發(fā)明提供一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)和方法，能夠滿足評估斷路器選相操作的要求，而且使用設備少，易于實現。
[0006]為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案:
[0007]提供一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，所述高壓選相斷路器為145kV單相瓷柱式選相斷路器；所述系統(tǒng)包括電源G、變壓器T、限流電阻R、補償電容C、高壓選相斷路器SP、電流測量裝置I1、穿芯電流互感器12、電壓測量裝置Ul和分壓器U2 ;所述電源G與變壓器T的一次側串聯(lián)，所述限流電阻R與補償電容C串聯(lián)形成R-C支路，所述高壓選相斷路器SP、電流測量裝置Il和穿芯電流互感器12依次串聯(lián)形成SP-11-12支路，所述R-C支路和SP-11-12支路串聯(lián)，并連接所述變壓器T 二次側，所述電壓測量裝置Ul和分壓器U2均與SP-11-12支路并聯(lián)。
[0008]所述電源G與變壓器T 一次側之間設有第一保護開關BKl和第二保護開關BK2，用于保護電源G不受變壓器T 二次側故障的影響。
[0009]所述變壓器T為降壓變壓器，所述降壓變壓器采用封閉型油浸式變壓器。
[0010]所述R-C支路與SP-11-12支路的一端連接形成公共節(jié)點，所述SP_I1_I2支路的另一端接地，形成公共接地點。
[0011]所述R-C支路用于給高壓選相斷路器SP提供符合實際運行工況的電壓和電流波形。
[0012]所述電壓測量裝置Ul用于檢測高壓選相斷路器SP兩端電壓，分壓器U2為高壓選相斷路器SP中的選相控制器提供電壓，提供的電壓值與電壓測量裝置Ul檢測到的電壓一致，以供選相控制器準確判斷相位。
[0013]所述電流測量裝置Il串接在高壓選相斷路器SP與和穿芯電流互感器12之間，用于檢測流過高壓選相斷路器SP的電流，所述穿芯電流互感器12串接在電流測量裝置Il與公共接地點之間，為選相控制器提供電流，提供的電流值與電流測量裝置Il檢測到的電流一致，以供選相控制器準確判斷相位。
[0014]還提供一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的方法，所述方法包括以下步驟:
[0015]步驟1:通過變壓器T提供73kV試驗電壓，關合電流為10-20A ；
[0016]步驟2:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構的直流控制電源電壓至額定電壓220V ；
[0017]步驟3:在高壓選相斷路器SP分閘并儲滿能狀態(tài)下，進行合閘操作，記錄關合波形時間，測量實際關合點與參考電壓零點的偏移量，在額定電壓下重復測量8-12次；
[0018]步驟4:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構的直流控制電源電壓至額定電壓176V，即在低操作電壓下考核高壓選相斷路SP機構緩慢動作下的選相性能，并重復步驟2的操作；
[0019]步驟5:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構直流控制電源電壓至額定電壓242V，即在高操作電壓下考核高壓選相斷路SP機構快速動作下的選相性能，并重復步驟2的操作；
[0020]步驟6:記錄上述操作中試驗波形中實際關合點與參考電壓零點的偏移量；
[0021]步驟7:若所有操作的實際關合點與參考電壓零點的偏移量在0.55ms內，則后續(xù)試驗關合電流為1.6kA，預燃弧時間為1.9ms ;若所有操作的實際關合點與參考電壓零點的偏移量超出0.55ms范圍，則后續(xù)試驗關合電流和預燃弧時間根據偏移情況進行相應調整。
[0022]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]1.本發(fā)明提供的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)中，通過電源G提供高壓選相斷路器SP所需的試驗電流和試驗電壓，并為選相控制器提供所需的電壓和電流作為基準；
[0024]2.驗證高壓選相斷路器選相操作性能的方法中通過測量實際關合點與參考電壓零點的偏移量來驗證選相控制器的性能，提供給選相控制器的信號與實際流過待高壓選相斷路器SP的信號相當吻合，該驗證方法對于驗證選相操作的性能十分有效。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施例中驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0027]如圖1，提供一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，所述高壓選相斷路器為145kV單相瓷柱式選相斷路器；所述系統(tǒng)包括電源G、變壓器T、限流電阻R、補償電容C、高壓選相斷路器SP、電流測量裝置I1、穿芯電流互感器12、電壓測量裝置Ul和分壓器U2 ；所述電源G與變壓器T的一次側串聯(lián)，所述限流電阻R與補償電容C串聯(lián)形成R-C支路，所述高壓選相斷路器SP、電流測量裝置Il和穿芯電流互感器12依次串聯(lián)形成SP-11-12支路，所述R-C支路和SP-11-12支路串聯(lián)，并連接所述變壓器T 二次側，所述電壓測量裝置Ul和分壓器U2均與SP-11-12支路并聯(lián)。[0028]所述電源G與變壓器T 一次側之間設有第一保護開關BKl和第二保護開關BK2，用于保護電源G不受變壓器T 二次側故障的影響。
[0029]所述變壓器T為降壓變壓器，所述降壓變壓器采用封閉型油浸式變壓器。
[0030]所述R-C支路與SP-11-12支路的一端連接形成公共節(jié)點，所述SP-11_12支路的另一端接地，形成公共接地點。
[0031]所述R-C支路用于給高壓選相斷路器SP提供符合實際運行工況的電壓和電流波形。
[0032]所述電壓測量裝置Ul用于檢測高壓選相斷路器SP兩端電壓，分壓器U2為高壓選相斷路器SP中的選相控制器提供電壓，提供的電壓值與電壓測量裝置Ul檢測到的電壓一致，以供選相控制器準確判斷相位。
[0033]所述電流測量裝置Il串接在高壓選相斷路器SP與和穿芯電流互感器12之間，用于檢測流過高壓選相斷路器SP的電流，所述穿芯電流互感器12串接在電流測量裝置Il與公共接地點之間，為選相控制器提供電流，提供的電流值與電流測量裝置Il檢測到的電流一致，以供選相控制器準確判斷相位。
[0034]驗證試驗的步驟為在驗證試驗電路上分別在額定和高低操作電壓下對待測高壓選相斷路器進行10次關合操作，比較實際關合點與參考電壓零點間的偏移量。
[0035]選相控制器需要結合分壓器U2測得的電壓和穿芯電流互感器12測得的電流來準確判斷過零點從而為操動機構提供合閘信號。直流控制電源用于給選相斷路器的操動機構供電，即驅動選相斷路器的機構動作，而選相控制器則用于給斷路器提供動作的指令，即選相控制器給斷路器機構發(fā)出動作指令，此時還需要直流控制電源供電，斷路器才能動作。
[0036]還提供一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的方法，試驗回路電壓73kV (關合電流10?20A)，調節(jié)直流控制電源電壓至額定電壓220V進行重復測量，調節(jié)直流控制電源電壓至額定電壓176V和242V分別重復測量。該方法包括以下步驟:
[0037]步驟1:通過變壓器T提供73kV試驗電壓，關合電流為10-20A ；
[0038]步驟2:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構的直流控制電源電壓至額定電壓220V ；
[0039]步驟3:在高壓選相斷路器SP分閘并儲滿能狀態(tài)下，進行合閘操作，記錄關合波形時間，測量實際關合點與參考電壓零點的偏移量，在額定電壓下重復測量8-12次；
[0040]步驟4:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構的直流控制電源電壓至額定電壓176V，即在低操作電壓下考核高壓選相斷路SP機構緩慢動作下的選相性能，并重復步驟2的操作；
[0041]步驟5:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構直流控制電源電壓至額定電壓242V，即在高操作電壓下考核高壓選相斷路SP機構快速動作下的選相性能，并重復步驟2的操作；
[0042]步驟6:記錄上述操作中試驗波形中實際關合點與參考電壓零點的偏移量；
[0043]步驟7:若所有操作的實際關合點與參考電壓零點的偏移量在0.55ms內，則后續(xù)試驗關合電流為1.6kA，預燃弧時間為1.9ms ;若所有操作的實際關合點與參考電壓零點的偏移量超出0.55ms范圍，則后續(xù)試驗關合電流和預燃弧時間根據偏移情況進行相應調整。
[0044]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，所述高壓選相斷路器為145kV單相瓷柱式選相斷路器；其特征在于:所述系統(tǒng)包括電源G、變壓器T、限流電阻R、補償電容C、高壓選相斷路器SP、電流測量裝置I1、穿芯電流互感器12、電壓測量裝置Ul和分壓器U2 ；所述電源G與變壓器T的一次側串聯(lián)，所述限流電阻R與補償電容C串聯(lián)形成R-C支路，所述高壓選相斷路器SP、電流測量裝置Il和穿芯電流互感器12依次串聯(lián)形成SP-11-12支路，所述R-C支路和SP-11-12支路串聯(lián)，并連接所述變壓器T 二次側，所述電壓測量裝置Ul和分壓器U2均與SP-11-12支路并聯(lián)。
2.根據權利要求1所述的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，其特征在于:所述電源G與變壓器T 一次側之間設有第一保護開關BKl和第二保護開關BK2，用于保護電源G不受變壓器T 二次側故障的影響。
3.根據 權利要求1所述的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，其特征在于:所述變壓器T為降壓變壓器，所述降壓變壓器采用封閉型油浸式變壓器。
4.根據權利要求1所述的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，其特征在于:所述R-C支路與SP-11-12支路的一端連接形成公共節(jié)點，所述SP-11-12支路的另一端接地，形成公共接地點。
5.根據權利要求1所述的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，其特征在于:所述R-C支路用于給高壓選相斷路器SP提供符合實際運行工況的電壓和電流波形。
6.根據權利要求1所述的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓測量裝置Ul用于檢測高壓選相斷路器SP兩端電壓，分壓器U2為高壓選相斷路器SP中的選相控制器提供電壓，提供的電壓值與電壓測量裝置Ul檢測到的電壓一致，以供選相控制器準確判斷相位。
7.根據權利要求6所述的驗證高壓選相斷路器選相操作性能的系統(tǒng)，其特征在于:所述電流測量裝置Il串接在高壓選相斷路器SP與和穿芯電流互感器12之間，用于檢測流過高壓選相斷路器SP的電流，所述穿芯電流互感器12串接在電流測量裝置Il與公共接地點之間，為選相控制器提供電流，提供的電流值與電流測量裝置Il檢測到的電流一致，以供選相控制器準確判斷相位。
8.—種驗證高壓選相斷路器選相操作性能的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:通過變壓器T提供73kV試驗電壓，關合電流為10-20A; 步驟2:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構的直流控制電源電壓至額定電壓220V ； 步驟3:在高壓選相斷路器SP分閘并儲滿能狀態(tài)下，進行合閘操作，記錄關合波形時間，測量實際關合點與參考電壓零點的偏移量，在額定電壓下重復測量8-12次； 步驟4:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構的直流控制電源電壓至額定電壓176V，即在低操作電壓下考核高壓選相斷路SP機構緩慢動作下的選相性能，并重復步驟2的操作； 步驟5:調節(jié)高壓選相斷路SP中操作機構直流控制電源電壓至額定電壓242V，即在高操作電壓下考核高壓選相斷路SP機構快速動作下的選相性能，并重復步驟2的操作； 步驟6:記錄上述操作中試驗波形中實際關合點與參考電壓零點的偏移量； 步驟7:若所有操作的實際關合點與參考電壓零點的偏移量在0.55ms內，則后續(xù)試驗關合電流為1.6kA，預燃弧時間為1.9ms ;若所有操作的實際關合點與參考電壓零點的偏移量超出 0.55ms范圍，則后續(xù)試驗關合電流和預燃弧時間根據偏移情況進行相應調整。
【文檔編號】G01R31/327GK103983915SQ201410221728
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】王昊晴, 孔祥軍, 李慶余, 李玉春, 李向陽, 楊海芳, 成俊奇, 張振乾, 胥雷, 田陽, 張英娟, 蘭劍, 田寶華, 林金陽, 陳功清 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院