專利名稱：利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法
技術領域：
本發明涉及一種使用了電力電容器-電抗器串聯回路寄生參數對操作過電壓進行關聯分析，從而判斷變電站短路風險的方法。
背景技術：
長期以來變電站10千伏電容器、電抗器回路在操作過程中發生內部短路炸裂事故。本申請單位通過大量實例調查、分析，又通過實驗發現變電站10千伏電力電容器、電抗器串聯回路寄生參數對于操作過電壓的幅值影響很大，發生事故的斷路器柜體燒損都與寄生參數有關。通過對電力系統配電網配置有電容器回路的真空斷路器的合閘過程進行的仿真研究，發現了長期存在于電網的中且長期被人們忽視寄生電容(也稱對地電容或分布電容) 是引起電力系統電容器回路斷路器炸裂的重要原因之一，針對理論仿真結果，通過模擬電力系統的現場接線方式，配置相關的電力系統實際運行方式的相關參數對此種現象進行了實測試驗，申請單位通過實測證實了這種寄生電容的客觀存在。有鑒于此，有必要根據仿真分析與實測結果，提出一種新的方法，可以系統分析寄生電容參與了斷路器分-合照操作分析電路，計算分析或仿真模擬斷路器的操作過程中的電流電源分布規律。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種使用了電力電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法。從而為消除配網低規律因素回路(電力電容器、電抗器補償)操作事故提供了新的途徑和方法，為提高電網的安全運行奠定可靠的基礎。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
該利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法，所述方法包括以下步
驟
步驟1 建立電力電容器、電抗器串聯回路合一分閘操作過程技術分析等效電路模型； 步驟2 將上述電路模型通過軟件形式固化進硬件計算機中，形成關聯分析系統； 步驟3 將電路模型的相關參數輸入關聯分析系統，完成操作過電壓的短路風險分析。進一步，所述電力電容器、電抗器串聯回路合一分閘操作過程技術分析等效電路模型包括變電站母線三相電源回路；
變電站母線三相電源回路通過三相斷路器分別與三相電力電容器-電抗器串聯回路相聯接，其中A相的電源輸出端與A相斷路器之間為A相寄生回路，A相寄生回路包括電阻 Rak、電容Camo、電感Lamo，其中電容Camo與電感Lcmo并聯后，一端通過電阻Rak接入A相電源輸出端與A相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述A相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rax、電抗Lax和電容Cax，所述A相斷路器與電阻Rax的公共接點通過電容Cao接地；B相的電源輸出端與B相斷路器之間為B相寄生回路，B相寄生回路包括電阻Rbk、電容Cbmo、電感Lbmo，其中電容Cbmo與電感Lbmo并聯后，一端通過電阻Rak接入B相電源輸出端與B相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述B相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx，所述B相斷路器與電阻Rbx的公共接點通過電容Cbo接地；
C相的電源輸出端與C相斷路器之間為C相寄生回路，C相寄生回路包括電阻Rck、電容Ccmo、電感Lcmo，其中電容Ccmo與電感Lcmo并聯后，一端通過電阻Rck接入C相電源輸出端與C相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述C相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rex、電抗Lcx和電容Ccx，所述C相斷路器與電阻Rcx的公共接點通過電容Cco接地；
所述電容Cax、Cbx和Ccx的另一端通過電容Czo接地。進一步，所述步驟3)中，需要分析的相關參數包括電阻Rax、電抗Lax、電容Cax，電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx、電阻Rex、電抗Lex、電容Ccx、Czo、Cao、Cbo、Cco的取值；還包括變電站母線三相電源回路的相關參數，所述相關參數是指采用現有的的Δ型或者Y型接法所形成的電路模型的相關參數，屬于公知常識范疇。本發明的有益效果是
本發明是經過系統分析，發現期存在于電網的中且長期被人們忽視的寄生電容(也成對地當然或分布電容)的存在是引起電力系統電容器回路斷路器炸裂的技術原因之一，并以此提出包含配電網電源、寄生電容、斷路器等原件在內的電路模型，本發明的方法通過運用電路模型可以直接技術、分析、仿真出斷路器機械運動過程與電過程中的電流電壓分布規律，從而計算、分析出了配電網電容器容量從1000 12000KVAR、串聯電抗器從1 1 參數配置中的問題所在，并以此提出規避策略；為消除配網低規律因素回路(電力電容器、 電抗器補償)操作事故提供了新的途徑和方法，為提高電網的安全運行奠定可靠的基礎。本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中
圖1為本發明的電路模型結構示意圖2為本發明采用Δ接法的變電站母線三相電源回路連接示意圖。
具體實施例方式以下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。本發明提出了一種利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法，為變電站的短路風險評估提供了一種良好的操作方法。以變電站IOKV母線為例，該方法包括以下步驟
步驟1 建立電力電容器、電抗器串聯回路合一分閘操作過程技術分析等效電路模型； 如圖所示，所述電力電容器、電抗器串聯回路合一分閘操作過程技術分析等效電路模型包括變電站母線三相電源回路，變電站母線三相電源回路通過三相斷路器分別與三相電力電容器-電抗器串聯回路相聯接；
其中A相的電源輸出端與A相斷路器之間為A相寄生回路，A相寄生回路包括電阻Rak、 電容Camo、電感Lamo，其中電容Camo與電感Lcmo并聯后，一端通過電阻Rak接入A相電源輸出端與A相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述A相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rax、電抗Lax和電容Cax，所述A相斷路器與電阻Rax的公共接點通過電容Cao接地；
B相的電源輸出端與B相斷路器之間為B相寄生回路，B相寄生回路包括電阻Rbk、電容Cbmo、電感Lbmo，其中電容Cbmo與電感Lbmo并聯后，一端通過電阻Rak接入B相電源輸出端與B相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述B相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx，所述B相斷路器與電阻Rbx的公共接點通過電容Cbo接地；
C相的電源輸出端與C相斷路器之間為C相寄生回路，C相寄生回路包括電阻Rck、電容Ccmo、電感Lcmo，其中電容Ccmo與電感Lcmo并聯后，一端通過電阻Rck接入C相電源輸出端與C相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述C相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rex、電抗Lcx和電容Ccx，所述C相斷路器與電阻Rcx的公共接點通過電容Cco接地；
所述電容Cax、Cbx和Ccx的另一端通過電容Czo接地。如圖2所示，變電站的母線電源可以采用Δ型聯接的三相電源回路，其中A相電源回路包括串聯在一起的電阻Ran和電抗Lan以及電源fe，Ran和電抗Lan之間的接點通過電容Cyao接地；B相包括串聯在一起的電阻Rbn、電抗Lbn和電源證，電阻Rbn、電抗Lbn之間的接點通過電容Cybo接地；C相包括串聯在一起的電阻Rcru電抗Lcn和電源Uc，電阻Rcru 電抗Lcn之間的接點通過電容Cyco接地。當然，也可以采用Y型連接的三相電源回路，其聯接方式屬于本領域的公知常識，在此不再贅述；
步驟2 將上述電路模型通過軟件形式固化進硬件計算機中，形成關聯分析系統； 步驟3 將需要分析的相關參數輸入關聯分析系統，完成操作過電壓的短路風險分析。 其中，相關參數包括圖中的Ran、電抗Lan、電源Ua、電容Cyao、電阻Rbn、電抗Lbn、電源Ub、 電容Cybo、電阻Rcru電抗Lcn、電源Uc，、電容Cyco (以上為采用Δ型接法時的參數，如果采用Y型接法，則按照Y型接法的參數進行取值)、電阻Rax、電抗Lax、電容Cax，電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx、電阻Rex、電抗Lex、電容Ccx、Czo、Cao、Cbo、Cco的取值，通過帶入該電路模型，可以得到寄生參數的相關情況，分析出斷路器機械運動過程與電過程中的電流電壓分布規律，從而計算、分析出配電網電容器容量從1000 12000KVAR、串聯電抗器從1 1 參數配置中的問題所在，從而判斷發生短路的風險系數。本發明克服了現有監測技術的技術偏見，充分認識了寄生電容產生的危害，為供配電企業及時監測和處理變電站母線短路風險提供了一種切實可行且安全高效的分析方法。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟1 建立電力電容器、電抗器串聯回路合一分閘操作過程技術分析等效電路模型， 模型中包括了寄生回路；步驟2 將上述電路模型通過軟件形式固化進硬件計算機中，形成關聯分析系統； 步驟3 將電路模型的相關參數輸入關聯分析系統，完成操作過電壓的短路風險分析。
2.根據權利要求1所述的利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法， 其特征在于所述電力電容器、電抗器串聯回路合一分閘操作過程技術分析等效電路模型包括變電站母線三相電源回路；變電站母線三相電源回路通過三相斷路器分別與三相電力電容器-電抗器串聯回路相聯接，其中A相的電源輸出端與A相斷路器之間為A相寄生回路，A相寄生回路包括電阻 Rak、電容Camo、電感Lamo，其中電容Camo與電感Lcmo并聯后，一端通過電阻Rak接入A相電源輸出端與A相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述A相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rax、電抗Lax和電容Cax，所述A相斷路器與電阻Rax的公共接點通過電容Cao接地；B相的電源輸出端與B相斷路器之間為B相寄生回路，B相寄生回路包括電阻Rbk、電容Cbmo、電感Lbmo，其中電容Cbmo與電感Lbmo并聯后，一端通過電阻Rak接入B相電源輸出端與B相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述B相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx，所述B相斷路器與電阻Rbx的公共接點通過電容Cbo接地；C相的電源輸出端與C相斷路器之間為C相寄生回路，C相寄生回路包括電阻Rck、電容Ccmo、電感Lcmo，其中電容Ccmo與電感Lcmo并聯后，一端通過電阻Rck接入C相電源輸出端與C相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述C相電力電容器-電抗器串聯回路包括依次串聯在一起的電阻Rex、電抗Lcx和電容Ccx，所述C相斷路器與電阻Rcx的公共接點通過電容Cco接地；所述電容Cax、Cbx和Ccx的另一端通過電容Czo接地。
3.根據權利要求2所述的利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法， 其特征在于所述步驟3)中，需要分析的相關參數包括電阻Rax、電抗Lax、電容Cax，電阻 Rbx、電抗Lbx和電容Cbx、電阻Rex、電抗Lex、電容Ccx、Czo、Cao、Cbo、Cco的取值；還包括變電站母線三相電源回路的相關參數。
全文摘要
本發明公開了一種利用了電容器-電抗器串聯回路寄生參數的關聯分析方法，包括以下步驟步驟1建立電力電容器、電抗器串聯回路合－分閘操作過程技術分析等效電路模型；步驟2將上述電路模型通過軟件形式固化進硬件計算機中，形成關聯分析系統；步驟3將需要分析的相關參數輸入關聯分析系統，完成操作過電壓的短路風險分析；本發明通過運用電路模型可以直接技術、分析、仿真出斷路器機械運動過程與電過程中的電流電壓分布規律，從而計算、分析出配電網電容器容量從1000～12000KVAR、串聯電抗器從1～12%參數配置中的問題所在，并以此提出規避策略；為消除配網低規律因素回路操作事故提供了新的途徑和方法，為提高電網的安全運行奠定可靠的基礎。
文檔編號H02J3/00GK102437574SQ20111045057
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者席世友, 李歷波, 王賢亮, 胡思國 申請人:重慶市電力公司綦南供電局