特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置,主要包括測控裝置、同期/非同期切換選擇開關、繼電保護三相測試儀、斷路器同期控制裝置、故障錄波器、低抗斷路器和二次回路。本實用新型還提供了前述校驗裝置的校驗方法。本實用新型通過現場搭建試驗模型、執行相應的操作方法,從而完成對斷路器同期控制裝置的調試和驗收,有效解決了現場對斷路器同期控制裝置調試、驗收的難題。
【專利說明】
特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于特高壓輸配電技術領域,具體涉及一種特高壓站斷路器同期控制 裝置的校驗裝置。
【背景技術】
[0002] 如圖1所示,現有特高壓站主變低壓側通常配置有1組并聯的電抗器1112L,該電抗 器1112L采用星形接線,并且為彌補容量的不足,每相由兩個電抗器串聯組成。其中的低抗 斷路器1112采用分相操作機構。
[0003] 由于維持無功平衡及抑制輕負荷時母線電壓升高的需要,需要通過后臺遙控低抗 斷路器的方式進行低抗(低壓側電抗器)的分組投切,在實際運行中,分組投切相對頻繁。因 為低抗的儲能作用,且每相容量相對較大,所以低抗的切除可能會產生比較大的瞬態過電 壓或過電流。這些瞬態電壓、電流的幅值取決于低抗斷路器斷開操作時發生的相位。在常規 的斷路器操作中,每次斷開操作發生的相位是隨機的。這意味著不可避免的會在非常不利 的相位上發生斷路器的斷開操作,不能有效的控制瞬態過電壓、過電流。因此,需要配置斷 路器同期控制裝置,使之能夠對低抗斷路器的斷開時刻進行控制,按照預定的相位進行操 作,以有效消除斷路器斷開時低抗產生的瞬態過電壓、過電流。
[0004] 斷路器同期控制裝置,用于控制主變低壓側電抗器的斷開操作,以抑制低抗斷開 產生的瞬態過電壓、過電流,改善電能質量。但是,對于斷路器同期控制裝置動作特性的校 驗,現場既沒有相應的試驗裝置,也沒有可以遵循的試驗方法。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的是提供一種特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置,通過搭 建試驗模型,執行相應的操作,從而完成對斷路器同期控制裝置的調試和驗收。
[0006] 本實用新型的一種特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置,主要包括測控裝 置、同期/非同期切換選擇開關、繼電保護三相測試儀、斷路器同期控制裝置、故障錄波器、 低抗斷路器和二次回路;測控裝置包括測控屏;
[0007] 繼電保護三相測試儀用于提供校驗試驗所需的三相正序電流及基準電壓,三相正 序電流經斷路器同期控制裝置、故障錄波器后串入低抗斷路器,以便監視斷低抗路器的開 斷時刻;基準電壓用于提供基準零點;
[0008] 測控裝置用于發出手跳/遙跳命令,控制斷路器同期控制裝置的分閘,同時手跳/ 遙跳命令作為開關量啟動故障錄波器;
[0009] 在考慮斷路器的預期操作時間及滿足一定的條件后,斷路器同期控制裝置發出同 期分閘命令,從而使低抗斷路器在合適的相位執行斷開操作;
[0010] 各低抗斷路器斷開時,由故障錄波器記錄下相應的電流、電壓波形及各時間節點 數據。
[0011] 低抗斷路器采用ABB公司生產的IlOkV斷路器;斷路器同期控制裝置采用ABB公司 生產的F236斷路器同期控制裝置。
[0012] 本實用新型通過現場搭建試驗模型、執行相應的操作方法,從而完成對斷路器同 期控制裝置的調試和驗收,有效解決了現場對斷路器同期控制裝置調試、驗收的難題。
【附圖說明】
[0013] 圖1是現有技術中主變低壓側系統接線原理圖。
[0014] 圖2是本實用新型的校驗裝置原理圖。
[0015]圖3是斷路器同期控制裝置的原理圖。
[0016]圖4是抵抗斷路器的動作時序圖。
[0017]圖5是A相斷路器動作時間圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述:
[0019] 如圖2所示,本實用新型的一種特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置,主要包 括測控裝置、同期/非同期切換選擇開關、繼電保護三相測試儀、斷路器同期控制裝置、故障 錄波器、低抗斷路器和二次回路。其中,測控裝置包括測控屏。
[0020] 繼電保護三相測試儀用于提供校驗試驗所需的三相正序電流及基準電壓,三相正 序電流經斷路器同期控制裝置、故障錄波器后串入低抗斷路器,以便監視斷低抗路器的開 斷時刻;基準電壓用于提供基準零點。
[0021] 測控裝置用于發出手跳/遙跳命令,控制斷路器同期控制裝置的分閘,同時手跳/ 遙跳命令作為開關量啟動故障錄波器。
[0022] 在考慮低抗斷路器的預期操作時間及滿足一定的條件后,斷路器同期控制裝置發 出同期分閘命令,從而使低抗斷路器在合適的相位執行斷開操作。
[0023] 各低抗斷路器斷開時,由故障錄波器記錄下相應的電流、電壓波形及各時間節點 數據。這些數據能夠用于分析、判斷斷路器同期控制裝置動作是否正確。
[0024] 下面結合附圖3,首先對斷路器同期控制裝置的工作原理進行解釋。如圖所示的, 斷路器同期控制裝置的二次電流信號取自斷路器電流互感器CT,用于探測監視低抗斷路器 的開斷情況,如果開斷產生了重擊穿現象,則相應延長燃弧時間,從而對開斷結果進行調 整。A相、B相電壓信號取自低抗斷路器電源側的IlOkV母線電壓互感器PT,形成線電壓用作 裝置的基準電壓。當斷路器同期控制裝置接收到來測控裝置的手跳/遙跳命令時,經同期/ 非同期切換開關后進入斷路器同期控制裝置的微處理器,微處理器在基準電壓過零點時, 開啟時鐘。
[0025] 低抗斷路器連接在操作箱內的跳閘回路中。考慮低抗斷路器的預期操作時間,當 過去一定的時間后,斷路器同期控制裝置發送同期分閘命令至操作箱的跳閘回路,從而使 低抗斷路器在合適的相位執行斷開操作。其中,這一特定的時間由微處理器根據輸入的電 流、電壓采樣數據和早期執行操作的結果,以及對環境溫度和另外一個外部參數(如操作電 源電壓降低時補償裝置繼電器動作時間)的補償決定。
[0026] 如下將結合附圖4、5對本實用新型的一個實施例進行詳細說明。
[0027] 具體地,實施例中的低抗斷路器采用ABB公司生產的IlOkV斷路器。斷路器同期控 制裝置采用ABB公司生產的F236斷路器同期控制裝置。其中故障錄波器采用電力系統通用 的故障錄波器,用于啟動故障錄波器的分閘命令接入其開關量通道24,三相電流接入故障 錄波器備用的電流通道29、30、31,基準電壓接入備用的電壓通道49。經測控屏上的KK控制 開關發出手跳/遙跳命令。
[0028] 如圖4所示,在斷路器同期控制裝置接收到手跳/遙跳命令之后,裝置判斷基準電 壓Uab穩定后(約IOOms),以基準電壓Uab的某個過零點為基準,延時跳閘各相低抗斷路器。 由于電抗器為純感性負載,相電壓相位超前相電流90度,所以基準電壓分別超前A、B、C三相 相電流電角度120度、240度、180度。即低抗斷路器按計劃斷開之前,基準電壓過零點到緊接 著的電流過零點之間的時間間隔De lay I,A、B、C三相分別為6.7ms、13.3ms、I Oms。
[0029] 由于斷路器同期控制裝置動作的ABB斷路器,其A相從滅弧開始到結束的時間是 9. lmS,為了讓A相斷路器滅弧時間結束時電流在下半個周波依然過零點,故A相分閘出口的 時間,需加Delay2的延時,即0.9ms。同理,B相、C相滅弧時間分別為8.7ms、7ms,所以B相、C相 分閘出口的時間分別增加了 1.3mS、3ms長的延時。這樣低抗斷路器分閘結束時,電流依然在 下半個周波的過零點,可以獲得最大的安全性,以對抗復燃和重擊穿發生的幾率。
[0030] 以A相斷路器為例,其動作時間如圖5所示,其中Delayl為6.7ms,Delay2為0.9ms。 所以A相斷路器在基準電壓過零點7.6ms時,跳開A相斷路器。所以,B相斷路器、C相斷路器分 別在基準電壓過零點14.6m S、13ms時,跳開各自所在相的斷路器。
[0031] 基于前述校驗裝置的具體校驗方法,包括以下步驟:
[0032] (1)同期/非同期切換選擇開關切換到同期位置;
[0033] (2)繼電保護三相測試儀輸出試驗所需的三相電流及基準電壓,三相電流設置為 正序電流,幅值0.5A,基準電壓幅值57.73V,超前A相電流120度;
[0034] (3)操作測控屏上的KK控制開關,發出手跳/遙跳命令;
[0035] (4)斷路器同期控制裝置接收手跳/遙跳命令,發出同期分閘命令,執行低抗斷路 器斷開操作;
[0036] (5)故障錄波器啟動,記錄下各低抗斷路器斷開時的電壓、電流波形及各時間節 占 .
[0037] (6)查看故障錄波器波形,通過基準電壓周波過零點的時間,與三相電流Ia、Ib、Ic 斷開點的時間,計算斷路器同期控制裝置的出口時間,與設定的三相定值動作時間相比較, 從而判斷低抗斷路器動作是否正確。
[0038] 具體試驗中,分閘命令作為開入量,啟動故障錄波器。以基準電壓過零點Tl時刻為 基準,開關同期控制裝置延時7.6ms斷開A相斷路器,延時14.4ms跳開B相斷路器,延時 13. Oms跳開C相斷路器,試驗數據如列表1所示。
[0040] 表1試驗數據
[0041] 將試驗數據與標準值相比較可知,試驗值在誤差允許的范圍內。采用本實用新型 在特高壓調試現場搭建試驗模型的方案,在特高壓現場總共進行了 6次試驗,試驗數據均在 標準范圍內,驗證了斷路器同期控制裝置動作正確,動作特性滿足現場運行要求。同時也驗 證了本實用新型的校驗裝置和校驗方法有效解決了現場對斷路器同期控制裝置調試、驗收 的難題。
[0042]本實用新型不限于以上對實施例的描述,本領域技術人員根據本實用新型揭示的 內容,在本實用新型基礎上不必經過創造性勞動所進行的改進和修改,都應該在本實用新 型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 特高壓站斷路器同期控制裝置的校驗裝置,其特征在于,主要包括測控裝置、同期/ 非同期切換選擇開關、繼電保護三相測試儀、斷路器同期控制裝置、故障錄波器、低抗斷路 器和二次回路;測控裝置包括測控屏; 繼電保護三相測試儀用于提供校驗試驗所需的三相正序電流及基準電壓,三相正序電 流經斷路器同期控制裝置、故障錄波器后串入低抗斷路器,以便監視斷低抗路器的開斷時 亥IJ;基準電壓用于提供基準零點; 測控裝置用于發出手跳/遙跳命令,控制斷路器同期控制裝置的分閘,同時手跳/遙跳 命令作為開關量啟動故障錄波器; 在考慮斷路器的預期操作時間及滿足一定的條件后,斷路器同期控制裝置發出同期分 閘命令,從而使低抗斷路器在合適的相位執行斷開操作; 各低抗斷路器斷開時,由故障錄波器記錄下相應的電流、電壓波形及各時間節點數據。2. 根據權利要求1所述的校驗裝置,其特征在于,低抗斷路器采用ABB公司生產的llOkV 斷路器;斷路器同期控制裝置采用ABB公司生產的F236斷路器同期控制裝置。
【文檔編號】G05B23/02GK205665584SQ201620578834
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】彭明智, 王義永, 張晨晨, 杜鵬, 楊珀, 張純
【申請人】國網安徽省電力公司檢修公司, 國家電網公司