CN103682988B - 串补工程用火花放电间隙触发装置及触发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串补工程用火花放电间隙触发装置及触发方法，取能电容器与分压电容器串联后和串补工程用电容器并联联结，触发火花间隙放电的等离子体喷射设备与取能电容器相连，这样，当输电线路正常运行时，电容器组电压较低，取能电容器未能储能至要求值而不能够进行有效地触发；当线路发生故障后，由于流过线路电流幅值较大，电容器组电压迅速升高，相应地，取能电容器上电压也迅速升高，从而使电容器储能达到可靠触发设定值。此时，若接收到继电保护触发信号，取能电容器放电，对等离子体喷射设备提供能量来源，从而喷射等离子体，使得火花间隙可靠击穿，形成保护。

Description

串补工程用火花放电间隙触发装置及触发方法

技术领域：

本发明涉及串补工程中火花放电间隙领域，具体涉及一种串补工程中火花放电间隙触发装置及触发方法。

背景技术：

随着我国电力事业的发展，电力系统的电压等级逐级升高，并且传输距离增大，因此对电力输电的可靠性、稳定性提出了更高的要求。因串补工程可以有效提高电网传输功率，提高电网运行可靠性，近年来越来越多地投入电网运行。串补工程中的金属氧化物避雷器（以下简称避雷器）是保护电气设备免受过电压损害的一种重要保护装置。火花放电间隙作为避雷器的后备保护，并联在避雷器两端，作为避雷器的后备保护，由放电间隙将过高的能量进行泄放，对避雷器起到保护作用的同时，更保证了系统的安全运行。

火花放电间隙的放电方式有两种：自触发放电和强迫触发放电。对于强迫触方式，其触发装置需要能量对其触发后强行使间隙放电击穿。

对于实验室设备而言，要实现火花放电间隙的放电很容易，因为实验室的条件比较充足，然而，如果要将其在实际的系统平台上实施，则存在很大的困难，最主要的就是触发的动力来源无法解决。

发明内容：

本发明所要解决的问题是，提供一种应用在实际的系统平台上的串补工程用火花放电间隙触发装置及触发方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种串补工程用火花放电间隙触发装置，包括火花间隙，火花间隙的两端并联有氧化锌可变电阻、断路器，以及电容器组，所述氧化锌可变电阻、断路器，以及电容器组并联连接；所述电容器组包括并联的多个支路，每个支路由多个电容器组串联而成，每个支路中的每个电容器组包括串联的串补工程用电容器C21和C24、取能电容器C22，以及分压电容器C23，所述取能电容器与分压电容器串联联结后形成的取能电路和串补工程用电容器并联联接，触发火花间隙放电的等离子体喷射设备与所述取能电容器相连。

所述串补工程用电容器C21和C24以及取能电容器C22和分压电容器C23满足以下关系：

所述串补电容器为H型电桥。

所述取能电容器地电位与火花间隙地电位共地。

上述所述的触发装置的触发方法为：当输电线路正常运行时，线路流过电流幅值较小，电容器组电压较低，取能电容器未能储能至要求值而不能够进行有效地触发；当线路发生故障后，由于流过线路电流幅值较大，电容器组电压迅速升高，相应地，取能电容器上电压也迅速升高，从而使电容器储能达到可靠触发设定值，此时，若接收到继电保护触发信号，取能电容器放电，对等离子体喷射设备提供能量来源，从而喷射等离子体，使得火花间隙可靠击穿，形成保护。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：在本发明触发装置中，取能电容器与分压电容器串联后和串补工程用电容器并联联结，触发火花间隙放电的等离子体喷射设备与所述取能电容器相连，这样，当输电线路正常运行时，线路流过电流幅值较小，电容器组电压较低，相应地，取能电容器上电压也不高，从而保证了此时即使继电保护误触发，而由于取能电容器未能储能至要求值而不能够进行有效地触发；当线路发生故障后，由于流过线路电流幅值较大，电容器组电压迅速升高，相应地，取能电容器上电压也迅速升高，从而使电容器储能达到可靠触发设定值。此时，若接收到继电保护触发信号，取能电容器放电，对等离子体喷射设备提供能量来源，从而喷射等离子体，使得火花间隙可靠击穿，形成保护。

附图说明：

图1为本发明触发装置的具体电路图；

图2为图1中的电容器组C2的电路图；

图3为图1中的电容器组C4的电路图。

具体实施方式：

请参阅图1所示，本发明串补工程用火花放电间隙触发装置包括：火花间隙G，火花间隙G的两端并联有氧化锌可变电阻MOV、断路器CB，以及电容器组。所述氧化锌可变电阻MOV、断路器CB，以及电容器组并联连接。所述电容器组包括并联的多个支路，每个支路由多个电容器组串联而成，本发明以两个支路，每个支路串联两个电容器组为例进行说明。

请特别参阅图2和图3所示，每个支路中的每个电容器组由若干个电容器C21、C24、C25、C26或者C41、C44、C45、C46串联而成，在其中的一个电容器（或者叫匹配电容器）两端并联有相互串联的取能电容器C22或者C42和分压电容器C23或C43。

触发火花间隙放电的等离子体喷射设备与所述取能电容器C22或者C42相连。当输电线路正常运行时，线路流过电流幅值较小，电容器组电压较低，相应地，取能电容器C22与C42上电压也不高，从而保证了此时即使继电保护误触发，而由于取能电容器未能储能至要求值而不能够进行有效地触发；当线路发生故障后，由于流过线路电流幅值较大，电容器组电压迅速升高，相应地，取能电容器C22与C42上电压也迅速升高，从而使电容器储能达到可靠触发设定值。此时，若接收到继电保护触发信号，取能电容器放电，对等离子体喷射设备提供能量来源，从而喷射等离子体，使得火花间隙可靠击穿，形成保护。

本发明采用在串补工程用电容器上并联功能电容器，从而对火花间隙强迫触发装置进行功能，利用触发装置对间隙放电实施控制，提高间隙放电性能及稳定性，保证电力系统长期可靠运行性能。

图1中，MOV为氧化锌可变电阻；C1～C4为串补电容器组，为H型联接；G为火花间隙，采用强迫触发方式；CB为断路器。图2所示C21～C26为串补电容器组C2并联支路中的一支，C24～C26为串补工程用标准电容器，C22为火花间隙触发装置放电所用取能电容器，C23为分压电容器，C21为匹配电容器，有C41～C46与C21～C26工作原理相同。

如图1所示，为了保障火花间隙的可靠触发击穿，对火花间隙触发装置的取能进行了冗余设计。同时，由于串补电容器组设计有不平衡保护，所以将两套取能装置放置于H型电桥的C2电容器组与C4电容器组中。

取能电容器与分压电容器串联后和串补工程用电容器并联联结，取能电容器地电位与火花间隙地电位共地，从而在布线等进行其它操作时更为便捷。

采用交流储能方式，在输电线路正常运行时，由于线路电流幅值较小，因而取能电容器上电压较低，不会发生误触发；而当线路发生短路故障，线路电流幅值迅速升高，取能电容器上电压也随之抬升至强迫触发所设定电压值，此时进行触发，可保证火花间隙的强迫触发。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种串补工程用火花放电间隙触发装置，其特征在于：包括火花间隙(G)，火花间隙(G)的两端并联有氧化锌可变电阻(MOV)、断路器(CB)，以及电容器组，所述氧化锌可变电阻(MOV)、断路器(CB)，以及电容器组并联连接；所述电容器组包括并联的多个支路，每个支路由多个电容器组串联而成，每个支路中的每个电容器组包括串联的串补工程用电容器C21和C24、取能电容器C22，以及分压电容器C23，所述取能电容器C22与分压电容器C23串联联结后形成的取能电路和串补工程用电容器并联联接，触发火花间隙放电的等离子体喷射设备与所述取能电容器相连。

2.如权利要求1所述的一种串补工程用火花放电间隙触发装置，其特征在于：所述串补工程用电容器C21和C24以及取能电容器C22和分压电容器C23满足以下关系：

3.如权利要求1所述的一种串补工程用火花放电间隙触发装置，其特征在于：所述串补工程用电容器为H型电桥。

4.如权利要求1所述的一种串补工程用火花放电间隙触发装置，其特征在于：所述取能电容器地电位与火花间隙地电位共地。

5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的串补工程用火花放电间隙触发装置的触发方法，其特征在于：当输电线路正常运行时，线路流过电流幅值较小，电容器组电压较低，取能电容器未能储能至要求值而不能够进行有效地触发；当线路发生故障后，由于流过线路电流幅值较大，电容器组电压迅速升高，相应地，取能电容器上电压也迅速升高，从而使电容器储能达到可靠触发设定值，此时，若接收到继电保护触发信号，取能电容器放电，对等离子体喷射设备提供能量来源，从而喷射等离子体，使得火花间隙可靠击穿，形成保护。