[发明专利]一种防止滤波器切除时断路器电弧重燃的控制策略

说明书

本发明公开了一种防止滤波器切除时断路器电弧重燃的控制策略，以母线电压信号作为断路器分闸控制的基准信号，并以母线电压过零点作为计算分闸延时的计时起点；设置一个电弧燃烧时间控制常数T′_arc和一个分闸计算时间NT/2，结合断路器分闸时间T_open计算分闸延时时间T_delay。本发明的控制策略是以母线电压作为基准信号，避免了以电流为基准信号时由于电流含有丰富的高次谐波而导致过零点检测不准确的困难；通过电弧燃烧时间控制常数T′_arc的取值范围，可有效保证断路器电流过零时触头间的距离，提高触头间的介质绝缘强度恢复速度，有效避免滤波器切除时断路器电弧重燃的问题，增强滤波器开关运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力设备过电压保护技术领域，具体涉及一种防止滤波器切除时断路器电弧重燃的控制策略。

背景技术

电力设备在投入或切除时往往产生过电压或过电流，由此引起的过电压称为操作过电压。采用电压过零时刻投入滤波器或电容器的技术方案可有效抑制滤波器或电容器投入时的过电压和过电流，并在电力系统中得到广泛应用。但在滤波器或电容器切除时不少变电站还采用随机切除的方式。在滤波器切除过程中当断路器的两个触头脱离瞬间，触头间产生电弧在所难免，且电弧一般只能在电流过零点熄灭。断路器触头间电弧熄灭后，电弧是否会发生再次重燃，主要取决于断口间的介质绝缘强度恢复速度与恢复电压上升速度之间的关系，当介质绝缘强度恢复速度大于电压上升速度时不会发生电弧重燃现象，反之，电弧将会再次重燃。而断口间介质绝缘强度的恢复速度随断口间隙的增加而增大，选相分闸技术就是通过合理控制燃弧时间，增加断路器第一次熄弧时断口间的距离是防止滤波器切除时断路器电弧重燃的有效措施。

目前，在选相分闸控制时往往以通过滤波器的电流作为滤波器切除控制的基准信号，这种方式在电流为理想正弦波形时可以起到很好的控制效果，但交流滤波器的电流幅值很高的谐波分量，在电流基波分量的过零点附近往往存在多个过零点，易于导致选项分闸控制失败，并存在电弧重燃的现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种防止滤波器切除时断路器电弧重燃的控制策略，以保证在断路器电流过零熄弧时触头间隙具有足够的绝缘距离，有效防止电弧重燃。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种防止滤波器切除时断路器电弧重燃的控制策略，以母线电压信号作为断路器分闸控制的基准信号，并以母线电压过零点作为计算分闸延时的计时起点；设置一个电弧燃烧时间控制常数T′_arc和一个分闸计算时间NT/2，其中N为满足公式NT/2>T_open+T′_arc的最小正整数，T为母线电压的周期，T_open为断路器的实际分闸时间；

具体控制步骤如下：

(1)操作人员将分闸计算时间NT/2、电弧燃烧时间控制常数T′_arc和断路器的实际分闸时间T_open写入断路器的控制器；

(2)操作人员或保护装置向控制器发出分闸命令；

(3)控制器接收到分闸命令后，找到母线电压的一个过零点，并以此过零点作为计算分闸延时的时间起点，根据公式T_delay＝NT/2-T_open-T′_arc计算分闸延时时间T_delay；

(4)控制器延时T_delay后发出控制分闸命令；

(5)断路器接收到控制器发出的分闸命令后，断路器的操动机构工作，完成分闸操作。

作为本发明的一种改进，所述T′_arc的取值范围为12ms≤T′_arc≤13ms。