[发明专利]一种低容/低抗柔性投切系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种低容/低抗柔性投切系统及其控制方法，柔性投切系统包括电压测量支路、过电压平抑支路、智能监控系统和柔性投切开关支路，控制方法从柔性投切系统检修、低容/低抗发生故障和需要对低容/低抗进行投切三方面给出了相应的控制过程，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。本发明采用模块化的配置智能监控系统，各模块相互隔离，架构清晰，具有很好的可扩展性和适用性，可通用于变电站内其他设备的智能监控与分析；且本实现了低容/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。

技术领域

本发明涉及高电压与绝缘配合技术领域，具体涉及一种低容/低抗柔性投切系统及其控制方法。

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)切出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)切出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。

发明内容

为了克服上述现有技术中因缺乏低容/低抗投切过程中的过电压保护措施对设备造成危害的不足，本发明提供一种低容/低抗柔性投切系统及其控制方法，柔性投切系统包括电压测量支路、过电压平抑支路、智能监控系统和柔性投切开关支路，控制方法从柔性投切系统检修、低容/低抗发生故障以及需要对低容/低抗进行投切三方面给出了具体的控制过程，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。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

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：

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；

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；

智能监控系统，用于监控低容/低抗的运行状态，并根据变电站的控制指令向柔性投切开关支路发出分合闸指令；

柔性投切开关支路，用于根据智能监控系统发出的分合闸指令，实现低容或低抗的投切。

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，所述公共点D与出线端子B连接，所述出线端子B连接低容/低抗的高压接线端子。

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；