[发明专利]电力传输系统

说明书

本发明涉及装设有过电压抑制功能元件的电力传输系统，特别涉及可以抑制在电力系统中的断路器动作时所出现的过电压的这种电力传输系统。

断路器动作时出现的过电压包括合闸操作过电压和分闸操作过电压，前者是在合闸时刻输电线路的充电电压经受连续反射如同行波一样建立起来的过电压；后者是在接地故障断开的时刻由于输电线路上电压降落产生的行波经受连续反射也可建立起过电压。这些过电压中的最大值有时可达三倍的相电压。在此以前，为了防止这种过电压，采用合闸电阻断路器和分闸电阻断路器，连同输电系统绝缘水平的设计工作，使其足以耐受这样的过电压。

为了增加输电系统的输电容量，根据日益增长的对更大供电量的需求，1000千伏输电系统的建设计划已在进行中。在这样的特高压输电系统中，要经济地建设一条可令人满意地耐受断路器动作时产生的过电压的输电线路，已变得更为困难。因此，打算设计一种过电压抑制设备，在断路器动作时所产生的过电压能被抑制到尽可能低的水平，以便能够建设较为经济的输电线路。例如，在一个1000千伏的系统中，要求将过电压限制在低于1.6倍的相电压峰值。作为一个实例，在具有低于上述电压的输电系统中，为了对抗当断路器合闸时产生的过电压，采用一种合闸电阻断路器，它通过一个电阻合闸，并吸收行进波的能量。然而这个系统在断开时并不能有效地抑制过电压。因此又提出了一种分闸电阻断路器，在断开时刻也通过一个电阻进行分闸。然而，在现今最流行的一种吹气式气体断路器中，在断开期间电阻电流的传导时间实际上长达约30毫秒。而且，它必须耐受不同相合闸以及切断负载的冲击，这相当于该断路器负荷电压的两倍。因此，该电阻必须是大尺寸的，此外，还需要一个复杂的延迟操作机构来驱动该断路器的电阻接通部件或电阻断开部件。而且，一个棘手的系统可靠性的问题总是包含在其中，即断路器的电阻或驱动机构的故障将含导致母线故障从而使得变电站的运行瘫痪。

再者，本申请的发明者已发现，过电压也出现在完好的输电系统中，该系统的断路器并未动作。然而在先有技术中，例如日本悬而未决专利No Hei-2-146930，Hei-2-106133等，并未考虑到在完好输电系统中出现的过电压。

本发明的目的是提供一个电力传输系统，它能够显著地抑制其中的断路器未动作的完好输电系统中出现的过电压，并且具有非常高的系统可靠性。

根据本发明，一个电力传输系统有一个连接到一条母线上的电源系统以及多个输电系统，每个输电系统都通过断路器连接到该母线；该电力传输系统包括过电压抑制设备，每个设备装设在该输电系统中并连接在该输电系统与地之间；该过电压抑制设备包括一个开关装置以及连接到该开关装置上的一个阻抗；当连接到该输电系统上的断路器动作时，除了相关的输电系统外，该开关元件接通。

此外，根据本发明，该电力传输系统包括一个装设在该母线和地之间的过电压抑制设备，该过电压抑制设备包括一个开关装置和一个连接到该开关装置上的阻抗，当至少有一个断路器动作时，该开关装置接通。

根据本发明，连接在地与该断路器的母线侧之间，地与输电线路侧之间，或者地与其两侧之间的过电压抑制设备，只有当该断路器动作时，该设备才连接到它的电力主回路上，因此，采用这种过电压抑制设备能够大大降低其过电压水平。从而，在其它完好的输电系统中过电压所产生的有害影响可以被减至最小程度，这样就提供了一个高度可靠的电力传输系统。    

从下面在附图中表示的优选实施例的详细叙述中，本发明进一步的目的、特点和优点将会更为清晰，附图中：

图1是一个原理图，表示本发明的一个实施例。

图2是一个运行特性曲线图，说明本发明实施例的运行情况。

图3表明电压特性曲线图，说明本发明实施例的运行情况。

图4是一个特性曲线图，表示当电阻值改变时以倍数表示的过电压的变化。

图5到图10是本发明另外一些实施例的原理图。