一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，所述裝置包括通過串聯(lián)隔離開關(guān)與旁路斷路器兩端連接的串聯(lián)電容器組，所述串聯(lián)隔離開關(guān)與所述串聯(lián)電容器組之間連接接地開關(guān)，聽述串聯(lián)電容器組與串聯(lián)的晶閘管和阻尼裝置并眹。該串聯(lián)電容器補償裝置適合于配電網(wǎng)，主電路結(jié)構(gòu)更為簡化，可靠性更高，且該主電路結(jié)構(gòu)保證串聯(lián)電容器補償裝置本身故障維修和更換時不造成所在線路的停電。
【專利說明】-種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種串聯(lián)電容器補償【技術(shù)領(lǐng)域】的裝置，具體講涉及一種用于配電網(wǎng)的 串聯(lián)電容器補償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 串聯(lián)電容器補償裝置是將電容器組串聯(lián)于交流輸電線路中，用于補償交流輸電線 路的部分感性阻抗，從而達到增加線路的輸送容量、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、節(jié)約投資等目的。 在遠距離、大容量輸電系統(tǒng)中，隨著輸電距離的增加，輸電線路的輸送能力受到越來越多的 限制。串聯(lián)電容器補償裝置是解決這個問題，提高輸電線路輸送能力的重要手段之一，具有 非常巨大的經(jīng)濟價值，已經(jīng)在世界各國電力系統(tǒng)中獲得廣泛的應用。
[0003] 20世紀80年代以前，大部分固定串聯(lián)電容器補償裝置沒有金屬氧化物限壓器，只 用火花間隙來限制串聯(lián)電容器組的過電壓。區(qū)外故障時，只用火花間隙的主電路結(jié)構(gòu)會影 響串聯(lián)電容器組的快速重投，這對提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是非常不利的。
[0004] 20世紀80年代以來，引入了金屬氧化物限壓器，解決了區(qū)外故障時串聯(lián)電容器組 快速重投的問題。超高壓、特高壓輸電系統(tǒng)固定串聯(lián)電容器補償裝置的典型主電路結(jié)構(gòu)如 圖1所示，包括旁路隔離開關(guān)10、串聯(lián)隔離開關(guān)2、接地開關(guān)3、串聯(lián)電容器組4、金屬氧化物 限壓器11、阻尼裝置6、火花間隙12、旁路斷路器1，其中，串聯(lián)隔離開關(guān)2和接地開關(guān)3存 在互鎖關(guān)系。
[0005] 在配電網(wǎng)中采用串聯(lián)電容器補償裝置，主要用于補償線路的感性壓降，改善電壓 質(zhì)量。如，10kV的供電半徑通常在10公里以內(nèi)，一般不超過15公里。變電站的典型設計應 能確保大多數(shù)負載都能滿足上述要求，但有時也會有個別10kv的供電線路會超過15公里。 對于超過15公里的10kV配電線路普遍存在電壓問題，可用串聯(lián)電容器補償裝置來改善電 壓質(zhì)量。
[0006] 配電網(wǎng)對可靠性、靈活性等方面的要求不如超高壓、特高壓電網(wǎng)，但對設備的經(jīng)濟 性和緊湊性要求更高，更加側(cè)重于用經(jīng)濟、有效的方案解決配電網(wǎng)存在的問題。盡管如圖1 中所示的超高壓、特高壓輸電系統(tǒng)固定串聯(lián)電容器補償裝置的典型主電路結(jié)構(gòu)可以不做修 改，直接應用到電壓等級較低的配電網(wǎng)中，但是沒有充分利用并適應配電網(wǎng)的特點。根據(jù)配 電網(wǎng)對于低成本、占地面積小等方面的要求，研究并提出適合于配電網(wǎng)用的、較為簡化的固 定串補主電路結(jié)構(gòu)，且該主電路結(jié)構(gòu)應保證串補設備本身故障維修和更換時不應造成所在 線路的停電是現(xiàn)在需解決的問題。
[0007] 因此，需要提供一種新的用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝 置。
[0009] 實現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：
[0010] 一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其改進之處在于：所述裝置包括用串聯(lián) 隔離開關(guān)與旁路斷路器兩端連接的串聯(lián)電容器組，所述串聯(lián)隔離開關(guān)與所述串聯(lián)電容器組 之間連接接地開關(guān)，所述串聯(lián)電容器組與串聯(lián)的晶閘管和阻尼裝置并聯(lián)。
[0011] 進一步的，所述晶閘管為反并聯(lián)晶閘管或雙向晶閘管；所述晶閘管采用自冷卻方 式。
[0012] 進一步的，所述反并聯(lián)晶閘管和所述雙向晶閘管采用壓接式晶閘管或焊接式晶閘 管。
[0013] 進一步的，所述串聯(lián)電容器組一側(cè)連接所述接地開關(guān)或兩側(cè)分別連接所述接地開 關(guān)。
[0014] 進一步的，所述串聯(lián)隔離開關(guān)和所述接地開關(guān)存在機械互鎖關(guān)系；
[0015] 當所述接地開關(guān)合閘時，所述串聯(lián)隔離開關(guān)不能合閘；
[0016] 當所述接地開關(guān)分閘時，才可操作所述串聯(lián)隔離開關(guān)；
[0017] 只有在所述串聯(lián)隔離開關(guān)分閘的情況下，所述接地開關(guān)才能合閘。
[0018] 進一步的，先操作與所述接地開關(guān)存在機械互鎖關(guān)系的串聯(lián)隔離開關(guān)，后操作另 一串聯(lián)隔尚開關(guān)。
[0019] 進一步的，所述串聯(lián)電容器補償裝置的進線側(cè)安裝電流互感器，所述串聯(lián)電容器 組并聯(lián)電容電壓測量回路。
[0020] 進一步的，所述電容電壓測量回路為電壓互感器或電阻分壓器。
[0021] 進一步的，所述串聯(lián)電容器補償裝置配置避雷器。
[0022] 進一步的，所述避雷器的設置方案包括以下情況：
[0023] A、所述避雷器安裝在進線側(cè)和出線側(cè)；
[0024] B、在進線側(cè)或出線側(cè)配置避雷器及串聯(lián)電容器組并聯(lián)避雷器；
[0025] C、若進線側(cè)輸電線已配置避雷器，且該避雷器滿足所述串聯(lián)電容器補償裝置限制 雷電過電壓的要求，則省略進線側(cè)避雷器；
[0026] D、若出線側(cè)輸電線已配置避雷器，且該避雷器滿足所述串聯(lián)電容器補償裝置限制 雷電過電壓的要求，則省略出線側(cè)避雷器。
[0027] 進一步的，當所述旁路斷路器分閘，所述晶閘管閉鎖，所述串聯(lián)隔離開關(guān)合閘時， 所述串聯(lián)電容器補償裝置為投入狀態(tài)；
[0028] 當所述旁路斷路器合閘，所述晶閘管閉鎖，所述串聯(lián)隔離開關(guān)分閘時，所述串聯(lián)電 容器補償裝置為退出狀態(tài)。
[0029] 進一步的，所述投入狀態(tài)和所述退出狀態(tài)進行部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換或全配合的狀 態(tài)轉(zhuǎn)換。
[0030] 進一步的，所述部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式中由所述退出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述投入狀 態(tài)的方法為：閉合所述串聯(lián)隔離開關(guān)，斷開所述旁路斷路器；
[0031] 所述部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式中由所述投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述退出狀態(tài)的方法 為：依次完成導通所述晶閘管，閉合所述旁路斷路器，閉鎖所述晶閘管，斷開所述串聯(lián)隔離 開關(guān)。
[0032] 進一步的，所述全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換中由所述退出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述投入狀態(tài)的方法 為：閉合串聯(lián)隔離開關(guān)并確保處于合位，發(fā)送所述晶閘管的觸發(fā)信號；斷開所述旁路斷路 器并延遲預定時間確保線路電流從所述旁路斷路器換流到所述晶閘管；閉鎖所述晶閘管的 觸發(fā)信號；
[0033] 所述全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換中由所述投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述退出狀態(tài)的方法為：導通所 述晶閘管，閉合所述旁路斷路器，閉鎖所述晶閘管，斷開所述串聯(lián)隔離開關(guān)。
[0034] 進一步的，所述阻尼裝置為品質(zhì)因數(shù)小于30的阻尼電抗器或阻尼電阻器與阻尼 電抗器并聯(lián)的電路。
[0035] 進一步的，通過進線側(cè)的所述電流互感器測量值判斷出配電網(wǎng)發(fā)生短路故障，使 晶閘管導通和旁路斷路器合閘，所述晶閘管導通保護串聯(lián)電容器，所述旁路斷路器的隨后 合閘保護晶閘管。
[0036] 進一步的，通過進線側(cè)所述電流互感器的測量值和所述電容電壓測量回路的測量 值確定所述串聯(lián)電容器組的容值，并通過所述串聯(lián)電容器組容值的變化判斷所述串聯(lián)電容 器組中電容器單元的損壞程度。
[0037] 進一步的，當所述串聯(lián)電容器補償裝置為投入狀態(tài)時，所述串聯(lián)電容器組電壓測 量值與線路電流測量值所對應電容電壓值的比值小于等于90%時，則判斷晶閘管發(fā)生短路 損壞。
[0038] 進一步的，所述串聯(lián)電容器補償裝置由所述投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述退出狀態(tài)的過程 中，有20-lOOms時間內(nèi)，若線路電流測量值所對應的電容電壓值與所述串聯(lián)電容器組的電 壓測量值不相等，則認為晶閘管導通起作用，即晶閘管沒有發(fā)生開路損壞；
[0039] 若線路電流測量值所對應的電容電壓值與所述串聯(lián)電容器組的電壓測量值相等， 則判斷晶閘管未導通，即晶閘管發(fā)生開路損壞。
[0040] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0041] 1、本發(fā)明提供的裝置中采用晶閘管，相比現(xiàn)有技術(shù)中體積相對較大的金屬氧化物 限壓器來說，采用自冷卻的晶閘管更加小巧，有利于裝置的合理布局，減少占地面積。
[0042] 2、本發(fā)明提供的裝置中采用晶閘管，該晶閘管可通過光纖與控制器進行相應的信 息交換，更易于檢測，而現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬氧化物限壓器損壞，則需要較為復雜的儀器和 方式進行檢查。
[0043] 3、當本裝置中的晶閘管閥中的個別晶閘管損壞，只替換損壞的晶閘管即可，成本 低，維護方便；而現(xiàn)有技術(shù)中采用的金屬氧化物限壓器中個別閥片損壞后，只更換個別閥 片，很難獲得一致的非線性伏安特性，因此，通常只能更換整個金屬氧化物限壓器，成本相 對較高。
[0044] 4、晶閘管保護動作時間從控制系統(tǒng)檢測到晶閘管導通基本不大于lOOus，響應速 度非?？?，接近于金屬氧化物限壓器的響應速度。
[0045] 5、本發(fā)明提供的裝置中采用晶閘管和旁路斷路器可確保更換電容器、晶閘管等設 備時所在線路不停電。
[0046] 6、本發(fā)明提供的裝置采用的分設備較少，在降低整套串補成本的前提下，接線也 大為簡化，因此提高了整個裝置的可靠性。
[0047] 7、本發(fā)明提供的裝置中采用自冷式的晶閘管，其冷卻時間只有幾秒，可以快速重 新投入串聯(lián)電容器，而金屬氧化物限壓器的冷卻時間需要三到四個小時，需要等待幾小時 后才能重新投入串聯(lián)電容器，對系統(tǒng)的影響較大。
[0048] 8、本發(fā)明提供的裝置中采用自冷卻的晶閘管配合旁路斷路器的投切，能夠最大限 度地減少旁路斷路器的燃弧、縮短燃弧持續(xù)時間，從而減少旁路斷路器的磨損，延長旁路斷 路器的維護間隔時間。
[0049] 9、本發(fā)明提供的裝置中采用串聯(lián)電容器組的容值測量，實現(xiàn)對串聯(lián)電容器組的在 線監(jiān)測功能，實時檢測串聯(lián)電容器組的容值變化，便于預判串聯(lián)電容器組的各種故障，以及 維修更換計劃的提前安排。
[0050] 10、本發(fā)明在裝置狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中利用電容電壓測量值和線路電流測量值的對應 關(guān)系，判斷晶閘管是否發(fā)生開路損壞或短路損壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0051] 圖1為固定串補的典型主電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052] 圖2為本發(fā)明中用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置的主電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053] 圖3為本實施例中串聯(lián)電容器補償裝置的應用主電路示意圖；
[0054] 附圖標記：1-旁路斷路器，2-串聯(lián)隔離開關(guān)，3-接地開關(guān)，4-串聯(lián)電容器組，5-晶 閘管，6-阻尼裝置，7-電壓互感器兼電容器放電電路，8-避雷器，9-電流互感器，10-旁路隔 離開關(guān)，11-金屬氧化物限壓器，12-火花間隙。
【具體實施方式】
[0055] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的詳細說明。
[0056] 如圖2所示，圖2為本發(fā)明中用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置的主電路結(jié)構(gòu)示 意圖，本發(fā)明提供了一種串聯(lián)電容器補償裝置，該裝置包括：旁路斷路器1，串聯(lián)隔離開關(guān) 2,接地開關(guān)3,串聯(lián)電容器組4,晶閘管5,阻尼裝置6。
[0057] 串聯(lián)電容器組4通過串聯(lián)隔離開關(guān)2與旁路斷路器1的兩端連接，所述串聯(lián)隔離 開關(guān)2與所述串聯(lián)電容器組4之間連接接地開關(guān)3,晶閘管5和阻尼裝置6串聯(lián)，串聯(lián)的晶 閘管5和阻尼裝置6與所述串聯(lián)電容器組4并聯(lián)。
[0058] 串聯(lián)電容器組4 一側(cè)連接接地開關(guān)3或兩側(cè)分別連接所述接地開關(guān)3。
[0059] 所述串聯(lián)隔離開關(guān)2和所述接地開關(guān)3存在機械互鎖關(guān)系，具體包括以下情況：
[0060] 當所述接地開關(guān)3合閘時，所述串聯(lián)隔離開關(guān)2不能合閘；
[0061] 當所述接地開關(guān)3分閘時，才可操作所述串聯(lián)隔離開關(guān)2 ;
[0062] 只有在所述串聯(lián)隔離開關(guān)2分閘的情況下，所述接地開關(guān)3才能合閘。
[0063] 優(yōu)先操作與所述接地開關(guān)存在機械互鎖關(guān)系的串聯(lián)隔離開關(guān)，后操作另一所述串 聯(lián)隔尚開關(guān)。
[0064] 旁路斷路器1采用空氣斷路器或空氣開關(guān)，需滿足下述要求：
[0065] 1、應能開斷配電網(wǎng)所在線路相應的負荷電流；
[0066] 2、應能承受配電網(wǎng)所在線路相應的短路電流；
[0067] 3、應具有配電網(wǎng)所在線路相應的短路電流關(guān)合能力；
[0068] 4、可不具有配電網(wǎng)所在線路相應短路電流的開斷能力。
[0069] 由于所在線路的線路斷路器負責開斷短路電流，旁路斷路器1可不具備短路電流 開斷能力。
[0070] 晶閘管5采用反并聯(lián)晶閘管或雙向晶閘管。反并聯(lián)晶閘管采用壓接式晶閘管或焊 接式晶閘管；雙向晶閘管采用壓接式晶閘管或焊接式晶閘管。
[0071] 晶閘管5損壞對策分析：晶閘管損壞通?？煞譃閮煞N狀態(tài)，一為短路情況，壓接式 晶閘管損壞時，通常是短路；二是開路情況，焊接式晶閘管損壞時，通常是開路。
[0072] 本發(fā)明提供的串聯(lián)電容器補償裝置包括兩種狀態(tài)：投入狀態(tài)和退出狀態(tài)。
[0073] 當所述旁路斷路器分閘，所述晶閘管閉鎖，所述串聯(lián)隔離開關(guān)合閘時，所述串聯(lián)電 容器補償裝置為投入狀態(tài)。
[0074] 當所述旁路斷路器合閘，所述晶閘管閉鎖，所述串聯(lián)隔離開關(guān)分閘時，所述串聯(lián)電 容器補償裝置為退出狀態(tài)。
[0075] 本發(fā)明提供的串聯(lián)電容器補償裝置的投入狀態(tài)和退出狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換的策略包括： 部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換或全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
[0076] 部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換包括：
[0077] 由退出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到投入狀態(tài)的方法為：合閘所述串聯(lián)隔離開關(guān)，分閘所述旁路斷 路器；
[0078] 由投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到退出狀態(tài)的方法為：先導通所述晶閘管，合閘所述旁路斷路器， 再閉鎖所述晶閘管，分閘所述串聯(lián)隔離開關(guān)。
[0079] 全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換包括：
[0080] 由退出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到投入狀態(tài)的方法為：串聯(lián)隔離開關(guān)合閘并確保處于合位，發(fā)送 所述晶閘管的觸發(fā)信號，再分閘所述旁路斷路器并延遲預定時間確保線路電流從所述旁路 斷路器換流到所述晶閘管，再閉鎖所述晶閘管的觸發(fā)信號；
[0081] 由投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到退出狀態(tài)的方法為：先導通所述晶閘管，合閘所述旁路斷路器， 再閉鎖所述晶閘管，分閘所述串聯(lián)隔離開關(guān)。
[0082] 上述兩種轉(zhuǎn)換策略中，晶閘管5均只用于輔助串聯(lián)電容器補償裝置的狀態(tài)轉(zhuǎn)換， 晶閘管5持續(xù)導通的時間比較短，因此，晶閘管5可采用自冷卻的散熱方式，與水冷、風冷等 方式相比采用自冷卻相對簡單可靠。
[0083] 旁路斷路器1分閘，線路電流流過串聯(lián)電容器補償裝置，如此時串聯(lián)電容器組4仍 被短接，則可判斷晶閘管5產(chǎn)生短路損壞。
[0084] 當串聯(lián)電容器補償裝置為投入狀態(tài)時，串聯(lián)電容器組的電壓測量值明顯小于線路 電流測量值所對應的電壓值，則判斷可能晶閘管發(fā)生短路損壞。
[0085] 需要說明的是：1、上述串聯(lián)電容器組的電壓測量值明顯小于線路電流測量值所對 應的電壓值是指在誤差范圍以外；如：設定串聯(lián)電容器組的電壓測量值占線路電流測量值 對應的電壓值比值小于等于90%，則判斷晶閘管發(fā)生短路損壞。具體的誤差范圍可根據(jù)實 際情況而定。
[0086] 例如，線路電流測量值所對應的電容電壓值為100V，串聯(lián)電容器組的電壓測量值 為98V，則2V的誤差，認為晶閘管無故障；若串聯(lián)電容器組的電壓測量值為70V，明顯小于線 路電流測量值所對應的電容電壓值，認為晶閘管發(fā)生短路損壞，在判斷晶閘管發(fā)生短路損 壞后需結(jié)合使用環(huán)境等對晶閘管做進一步檢查。
[0087] 2、晶閘管發(fā)生短路損壞為故障情況之一，也可能是其他故障，因此，在實際應用 中，當判斷晶閘管發(fā)生短路損壞后需結(jié)合使用環(huán)境等對晶閘管做進一步檢查。
[0088] 串聯(lián)電容器補償裝置由投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到退出狀態(tài)過程中，有一小段時間（如：1到 3個工頻周波之間，即20-60ms之間）內(nèi)，相應的線路電流測量值若沒有得到串聯(lián)電容器組 電容容值所對應的電容電壓，而是比較?。ㄈ缧∮?00V)的電容電壓，則可判斷出晶閘管5 導通起作用，沒有發(fā)生開路損壞；相應的線路電流測量值若得到串聯(lián)電容器組電容容值所 對應的電容電壓，而不是比較小（如小于100V)的電容電壓，則可判斷出晶閘管5沒有導 通，而可能是發(fā)生開路損壞。
[0089] 需要說明的是：1、上述相應的電容電壓值在誤差范圍內(nèi)；即，若線路電流測量值 相應的電容電壓占串聯(lián)電容器組電容容值所對應的電容電壓比值小于等于95%，則認為線 路電流所對應的電容電壓為比較小的電容電壓。具體的誤差范圍可根據(jù)實際情況而定。
[0090] 例如：理想的相應的電容電壓為10V，而測得的電容電壓為9. 8V，則同樣認為9. 8V 的電壓為正確的電容電壓值。
[0091] 2、上述發(fā)生開路損壞是故障情況的一種，也可能是其他故障，因此，在實際應用 中，當判斷晶閘管發(fā)生短路損壞后，需結(jié)合使用環(huán)境等對晶閘管做進一步檢查。
[0092] 阻尼裝置采用品質(zhì)因數(shù)小于30的阻尼電抗器或采用阻尼電阻器與阻尼電抗器并 聯(lián)的電路。
[0093] 又一實施例中，串聯(lián)電容器補償裝置配置避雷器；串聯(lián)電容器補償裝置的進線側(cè) 安裝電流互感器，所述串聯(lián)電容器組并聯(lián)電容電壓測量回路。
[0094] 電容電壓測量回路采用電壓互感器或電阻分壓器。電壓互感器和電阻分壓器都可 以兼做電容器組放電電路，從這個角度來講，這兩者是相同的。考慮到電壓互感器還具有電 氣隔離作用，而電阻分壓器卻沒有電氣隔離作用，因此，正常情況下，應該優(yōu)選電壓互感器 方案。
[0095] 上述避雷針按下列方法安裝；
[0096] 1、在進線側(cè)和出線側(cè)各配置一個避雷器；
[0097] 2、在接線側(cè)或出線側(cè)配置一個避雷器，增加一個和串聯(lián)電容器組并聯(lián)的避雷器；
[0098] 3、如進線側(cè)輸電線附近已配置避雷器，且該避雷器能夠滿足串聯(lián)電容器補償裝置 限制雷電過電壓的要求，則可省略進線側(cè)避雷器。
[0099] 4、如出線側(cè)輸電線附近已配置避雷器，且該避雷器能夠滿足串聯(lián)電容器補償裝置 限制雷電過電壓的要求，則可省略出線側(cè)避雷器。
[0100] 如圖3所示，圖3為本實施例中串聯(lián)電容器補償裝置的應用主電路結(jié)構(gòu)示意圖；本 實施例中，選用電壓互感器作為電容電壓測量回路。串聯(lián)電容器補償裝置配置避雷器，在進 線側(cè)和出線側(cè)各配置一個避雷器。串聯(lián)電容器補償裝置的進線側(cè)安裝電流互感器。
[0101] 本實施例中，也可在進線側(cè)或出線側(cè)的一側(cè)配置一個避雷器的前提下，再增加一 個和串聯(lián)電容器組4并聯(lián)的避雷器。若進線側(cè)的輸電線附近已配置了避雷器，并經(jīng)過計算 校核后，該避雷器能夠滿足限制雷電過電壓的要求，則圖3中進線側(cè)的避雷器8可省略。若 出線側(cè)的輸電線附近已配置了避雷器，并經(jīng)過計算校核后，該避雷器能夠滿足限制雷電過 電壓的要求，則圖3中出線側(cè)的避雷器8可省略。
[0102] 電流互感器9用于測量流入串聯(lián)電容器補償裝置的電流，為各種控制和保護策略 的實現(xiàn)提供相應的輸入量。
[0103] 通過進線側(cè)的電流互感器測量值判斷出配電網(wǎng)發(fā)生短路故障，命令晶閘管導通和 旁路斷路器合閘，晶閘管的快速導通可以保護串聯(lián)電容器，旁路斷路器的隨后合閘可以保 護晶閘管。
[0104] 利用電流互感器9和電壓互感器7的測量結(jié)果，可估算出串聯(lián)電容器組4的電容 容值，并可根據(jù)串聯(lián)電容器組4容值的變化去評估串聯(lián)電容器組4的運行狀態(tài)，即通過串聯(lián) 電容器組容值的變化判斷所述串聯(lián)電容器組中電容器單元的損壞程度。
[0105] 在串聯(lián)電容器組中包括若干串聯(lián)或/和并聯(lián)的電容器單元，電容器單元包括多個 電容器元件，損壞程度表示電容器單元中損壞的電容器元件占所述串聯(lián)電容器組總元件數(shù) 的百分比。
[0106] 例如，一個電容器單元包括一百個電容器元件，若損壞一個電容器元件，則認為損 壞程度為百分之一，若損壞十個，則認為損壞程度為百分之十。
[0107] 最后應當說明的是：以上實施例僅用于說明本申請的技術(shù)方案而非對其保護范 圍的限制，盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應 當理解：本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請后依然可對申請的【具體實施方式】進行種種變更、修改 或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述裝置包括用串聯(lián)隔離開 關(guān)與旁路斷路器兩端連接的串聯(lián)電容器組，所述串聯(lián)隔離開關(guān)與所述串聯(lián)電容器組之間連 接接地開關(guān)，所述串聯(lián)電容器組與串聯(lián)的晶閘管和阻尼裝置并聯(lián)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述晶 閘管為反并聯(lián)晶閘管或雙向晶閘管；所述晶閘管采用自冷卻方式。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述反 并聯(lián)晶閘管和所述雙向晶閘管采用壓接式晶閘管或焊接式晶閘管。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述串 聯(lián)電容器組一側(cè)連接所述接地開關(guān)或兩側(cè)分別連接所述接地開關(guān)。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述串 聯(lián)隔尚開關(guān)和所述接地開關(guān)存在機械互鎖關(guān)系； 當所述接地開關(guān)合閘時，所述串聯(lián)隔離開關(guān)不能合閘； 當所述接地開關(guān)分閘時，才可操作所述串聯(lián)隔離開關(guān)； 只有在所述串聯(lián)隔離開關(guān)分閘的情況下，所述接地開關(guān)才能合閘。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：先操作 與所述接地開關(guān)存在機械互鎖關(guān)系的串聯(lián)隔尚開關(guān)，后操作另一串聯(lián)隔尚開關(guān)。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述串 聯(lián)電容器補償裝置的進線側(cè)安裝電流互感器，所述串聯(lián)電容器組并聯(lián)電容電壓測量回路。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述電 容電壓測量回路為電壓互感器或電阻分壓器。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述串 聯(lián)電容器補償裝置配置避雷器。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述避 雷器的設置方案包括以下情況： A、 所述避雷器安裝在進線側(cè)和出線側(cè)； B、 在進線側(cè)或出線側(cè)配置避雷器及串聯(lián)電容器組并聯(lián)避雷器； C、 若進線側(cè)輸電線已配置避雷器，且該避雷器滿足所述串聯(lián)電容器補償裝置限制雷電 過電壓的要求，則省略進線側(cè)避雷器； D、 若出線側(cè)輸電線已配置避雷器，且該避雷器滿足所述串聯(lián)電容器補償裝置限制雷電 過電壓的要求，則省略出線側(cè)避雷器。
11. 如權(quán)利要求1所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：當所述 旁路斷路器分閘，所述晶閘管閉鎖，所述串聯(lián)隔離開關(guān)合閘時，所述串聯(lián)電容器補償裝置為 投入狀態(tài)； 當所述旁路斷路器合閘，所述晶閘管閉鎖，所述串聯(lián)隔離開關(guān)分閘時，所述串聯(lián)電容器 補償裝置為退出狀態(tài)。
12. 如權(quán)利要求11所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述 投入狀態(tài)和所述退出狀態(tài)進行部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換或全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
13. 如權(quán)利要求12所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述 部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式中由所述退出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述投入狀態(tài)的方法為：閉合所述串 聯(lián)隔離開關(guān)，斷開所述旁路斷路器； 所述部分配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方式中由所述投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述退出狀態(tài)的方法為：依 次完成導通所述晶閘管，閉合所述旁路斷路器，閉鎖所述晶閘管，斷開所述串聯(lián)隔離開關(guān)。
14. 如權(quán)利要求12所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述 全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換中由所述退出狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述投入狀態(tài)的方法為：閉合串聯(lián)隔離開關(guān)并 確保處于合位，發(fā)送所述晶閘管的觸發(fā)信號；斷開所述旁路斷路器并延遲預定時間確保線 路電流從所述旁路斷路器換流到所述晶閘管；閉鎖所述晶閘管的觸發(fā)信號； 所述全配合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換中由所述投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述退出狀態(tài)的方法為：導通所述晶 閘管，閉合所述旁路斷路器，閉鎖所述晶閘管，斷開所述串聯(lián)隔離開關(guān)。
15. 如權(quán)利要求1所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：所述阻 尼裝置為品質(zhì)因數(shù)小于30的阻尼電抗器或阻尼電阻器與阻尼電抗器并聯(lián)的電路。
16. 如權(quán)利要求7所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：通過進 線側(cè)的所述電流互感器測量值判斷出配電網(wǎng)發(fā)生短路故障，使晶閘管導通和旁路斷路器合 閘，所述晶閘管導通保護串聯(lián)電容器，所述旁路斷路器的隨后合閘保護晶閘管。
17. 如權(quán)利要求7或8所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在于：通 過進線側(cè)所述電流互感器的測量值和所述電容電壓測量回路的測量值確定所述串聯(lián)電容 器組的容值，并通過所述串聯(lián)電容器組容值的變化判斷所述串聯(lián)電容器組中電容器單元的 損壞程度。
18. 如權(quán)利要求11-14任一所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在 于：當所述串聯(lián)電容器補償裝置為投入狀態(tài)時，所述串聯(lián)電容器組電壓測量值與線路電流 測量值所對應電容電壓值的比值小于等于90%時，則判斷晶閘管發(fā)生短路損壞。
19. 如權(quán)利要求10-14任一所述的一種用于配電網(wǎng)的串聯(lián)電容器補償裝置，其特征在 于：所述串聯(lián)電容器補償裝置由所述投入狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述退出狀態(tài)的過程中，有20-lOOms 時間內(nèi)，若線路電流測量值所對應的電容電壓值與所述串聯(lián)電容器組的電壓測量值不相 等，則認為晶閘管導通起作用，即晶閘管沒有發(fā)生開路損壞； 若線路電流測量值所對應的電容電壓值與所述串聯(lián)電容器組的電壓測量值相等，則判 斷晶閘管未導通，即晶閘管發(fā)生開路損壞。
【文檔編號】H02J3/18GK104218593SQ201410500288
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】戴朝波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院