CN103983915B - 一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统和方法，系统包括电源G、变压器T、限流电阻R、补偿电容C、高压选相断路器SP、电流测量装置I1、穿芯电流互感器I2、电压测量装置U1和分压器U2；电源G与变压器T的一次侧串联，限流电阻R与补偿电容C串联形成R‑C支路，高压选相断路器SP、电流测量装置I1和穿芯电流互感器I2依次串联形成SP‑I1‑I2支路，R‑C支路和SP‑I1‑I2支路串联，并连接变压器T二次侧，电压测量装置U1和分压器U2均与SP‑I1‑I2支路并联。本发明提供的验证高压选相断路器选相操作性能的系统和方法，能够满足评估断路器选相操作的要求，而且使用设备少，易于实现。
Description
技术领域
本发明属于高压无功补偿技术领域，具体涉及一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统和方法。
背景技术
无功功率补偿对于电网的稳定运行具有十分重要的意义，投切电容器组是无功功率补偿的一个重要手段，而特高压电容器组开关作为投切电容器组的关键设备，由于日操作频次高而导致目前存在着电寿命严重不足的问题，成为了制约我国特高压电网发展的瓶颈。
传统的常规断路器存在着电寿命严重不足的缺陷，因此采用选相断路器投切无功补偿用电容器组，选相操作使得选相断路器在相同的操作次数下拥有比传统的常规断路器更少的触头烧蚀，因而拥有更长的电寿命。
断路器中的选相控制器是保证选相成功的关键，不论是直接试验回路还是合成试验回路都只能对选相断路器的开断能力进行试验，而无法对选相断路器选相操作进行试验评估。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统和方法，能够满足评估断路器选相操作的要求，而且使用设备少，易于实现。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
提供一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统，所述高压选相断路器为145kV单相瓷柱式选相断路器；所述系统包括电源G、变压器T、限流电阻R、补偿电容C、高压选相断路器SP、电流测量装置I1、穿芯电流互感器I2、电压测量装置U1和分压器U2；所述电源G与变压器T的一次侧串联，所述限流电阻R与补偿电容C串联形成R-C支路，所述高压选相断路器SP、电流测量装置I1和穿芯电流互感器I2依次串联形成SP-I1-I2支路，所述R-C支路和SP-I1-I2支路串联，并连接所述变压器T二次侧，所述电压测量装置U1和分压器U2均与SP-I1-I2支路并联。
所述电源G与变压器T一次侧之间设有第一保护开关BK1和第二保护开关BK2，用于保护电源G不受变压器T二次侧故障的影响。
所述变压器T为降压变压器，所述降压变压器采用封闭型油浸式变压器。
所述R-C支路与SP-I1-I2支路的一端连接形成公共节点，所述SP-I1-I2支路的另一端接地，形成公共接地点。
所述R-C支路用于给高压选相断路器SP提供符合实际运行工况的电压和电流波形。
所述电压测量装置U1用于检测高压选相断路器SP两端电压，分压器U2为高压选相断路器SP中的选相控制器提供电压，提供的电压值与电压测量装置U1检测到的电压一致，以供选相控制器准确判断相位。
所述电流测量装置I1串接在高压选相断路器SP与和穿芯电流互感器I2之间，用于检测流过高压选相断路器SP的电流，所述穿芯电流互感器I2串接在电流测量装置I1与公共接地点之间，为选相控制器提供电流，提供的电流值与电流测量装置I1检测到的电流一致，以供选相控制器准确判断相位。
还提供一种验证高压选相断路器选相操作性能的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：通过变压器T提供73kV试验电压，关合电流为10-20A；
步骤2：调节高压选相断路SP中操作机构的直流控制电源电压至额定电压220V；
步骤3：在高压选相断路器SP分闸并储满能状态下，进行合闸操作，记录关合波形时间，测量实际关合点与参考电压零点的偏移量，在额定电压下重复测量8-12次；
步骤4：调节高压选相断路SP中操作机构的直流控制电源电压至额定电压176V，即在低操作电压下考核高压选相断路SP机构缓慢动作下的选相性能，并重复步骤2的操作；
步骤5：调节高压选相断路SP中操作机构直流控制电源电压至额定电压242V，即在高操作电压下考核高压选相断路SP机构快速动作下的选相性能，并重复步骤2的操作；
步骤6：记录上述操作中试验波形中实际关合点与参考电压零点的偏移量；
步骤7：若所有操作的实际关合点与参考电压零点的偏移量在0.55ms内，则后续试验关合电流为1.6kA，预燃弧时间为1.9ms；若所有操作的实际关合点与参考电压零点的偏移量超出0.55ms范围，则后续试验关合电流和预燃弧时间根据偏移情况进行相应调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明提供的验证高压选相断路器选相操作性能的系统中，通过电源G提供高压选相断路器SP所需的试验电流和试验电压，并为选相控制器提供所需的电压和电流作为基准；
2.验证高压选相断路器选相操作性能的方法中通过测量实际关合点与参考电压零点的偏移量来验证选相控制器的性能，提供给选相控制器的信号与实际流过待高压选相断路器SP的信号相当吻合，该验证方法对于验证选相操作的性能十分有效。
附图说明
图1是本发明实施例中验证高压选相断路器选相操作性能的系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1，提供一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统，所述高压选相断路器为145kV单相瓷柱式选相断路器；所述系统包括电源G、变压器T、限流电阻R、补偿电容C、高压选相断路器SP、电流测量装置I1、穿芯电流互感器I2、电压测量装置U1和分压器U2；所述电源G与变压器T的一次侧串联，所述限流电阻R与补偿电容C串联形成R-C支路，所述高压选相断路器SP、电流测量装置I1和穿芯电流互感器I2依次串联形成SP-I1-I2支路，所述R-C支路和SP-I1-I2支路串联，并连接所述变压器T二次侧，所述电压测量装置U1和分压器U2均与SP-I1-I2支路并联。
所述电源G与变压器T一次侧之间设有第一保护开关BK1和第二保护开关BK2，用于保护电源G不受变压器T二次侧故障的影响。
所述变压器T为降压变压器，所述降压变压器采用封闭型油浸式变压器。
所述R-C支路与SP-I1-I2支路的一端连接形成公共节点，所述SP-I1-I2支路的另一端接地，形成公共接地点。
所述R-C支路用于给高压选相断路器SP提供符合实际运行工况的电压和电流波形。
所述电压测量装置U1用于检测高压选相断路器SP两端电压，分压器U2为高压选相断路器SP中的选相控制器提供电压，提供的电压值与电压测量装置U1检测到的电压一致，以供选相控制器准确判断相位。
所述电流测量装置I1串接在高压选相断路器SP与和穿芯电流互感器I2之间，用于检测流过高压选相断路器SP的电流，所述穿芯电流互感器I2串接在电流测量装置I1与公共接地点之间，为选相控制器提供电流，提供的电流值与电流测量装置I1检测到的电流一致，以供选相控制器准确判断相位。
验证试验的步骤为在验证试验电路上分别在额定和高低操作电压下对待测高压选相断路器进行10次关合操作，比较实际关合点与参考电压零点间的偏移量。
选相控制器需要结合分压器U2测得的电压和穿芯电流互感器I2测得的电流来准确判断过零点从而为操动机构提供合闸信号。直流控制电源用于给选相断路器的操动机构供电，即驱动选相断路器的机构动作，而选相控制器则用于给断路器提供动作的指令，即选相控制器给断路器机构发出动作指令，此时还需要直流控制电源供电，断路器才能动作。
还提供一种验证高压选相断路器选相操作性能的方法，试验回路电压73kV(关合电流10～20A)，调节直流控制电源电压至额定电压220V进行重复测量，调节直流控制电源电压至额定电压176V和242V分别重复测量。该方法包括以下步骤：
步骤1：通过变压器T提供73kV试验电压，关合电流为10-20A；
步骤2：调节高压选相断路SP中操作机构的直流控制电源电压至额定电压220V；
步骤3：在高压选相断路器SP分闸并储满能状态下，进行合闸操作，记录关合波形时间，测量实际关合点与参考电压零点的偏移量，在额定电压下重复测量8-12次；
步骤4：调节高压选相断路SP中操作机构的直流控制电源电压至额定电压176V，即在低操作电压下考核高压选相断路SP机构缓慢动作下的选相性能，并重复步骤2的操作；
步骤5：调节高压选相断路SP中操作机构直流控制电源电压至额定电压242V，即在高操作电压下考核高压选相断路SP机构快速动作下的选相性能，并重复步骤2的操作；
步骤6：记录上述操作中试验波形中实际关合点与参考电压零点的偏移量；
步骤7：若所有操作的实际关合点与参考电压零点的偏移量在0.55ms内，则后续试验关合电流为1.6kA，预燃弧时间为1.9ms；若所有操作的实际关合点与参考电压零点的偏移量超出0.55ms范围，则后续试验关合电流和预燃弧时间根据偏移情况进行相应调整。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种验证高压选相断路器选相操作性能的系统，所述高压选相断路器为145kV单相瓷柱式选相断路器；其特征在于：所述系统包括电源G、变压器T、限流电阻R、补偿电容C、高压选相断路器SP、电流测量装置I1、穿芯电流互感器I2、电压测量装置U1和分压器U2；所述电源G与变压器T的一次侧串联，所述限流电阻R与补偿电容C串联形成R-C支路，所述高压选相断路器SP、电流测量装置I1和穿芯电流互感器I2依次串联形成SP-I1-I2支路，所述R-C支路和SP-I1-I2支路串联，并连接所述变压器T二次侧，所述电压测量装置U1和分压器U2均与SP-I1-I2支路并联；
所述电源G与变压器T一次侧之间设有第一保护开关BK1和第二保护开关BK2，用于保护电源G不受变压器T二次侧故障的影响；
所述变压器T为降压变压器，所述降压变压器采用封闭型油浸式变压器。
2.根据权利要求1所述的验证高压选相断路器选相操作性能的系统，其特征在于：所述R-C支路与SP-I1-I2支路的一端连接形成公共节点，所述SP-I1-I2支路的另一端接地，形成公共接地点。
3.根据权利要求1所述的验证高压选相断路器选相操作性能的系统，其特征在于：所述R-C支路用于给高压选相断路器SP提供符合实际运行工况的电压和电流波形。
4.根据权利要求1所述的验证高压选相断路器选相操作性能的系统，其特征在于：所述电压测量装置U1用于检测高压选相断路器SP两端电压，分压器U2为高压选相断路器SP中的选相控制器提供电压，提供的电压值与电压测量装置U1检测到的电压一致，以供选相控制器判断相位。
5.根据权利要求4所述的验证高压选相断路器选相操作性能的系统，其特征在于：所述电流测量装置I1串接在高压选相断路器SP和穿芯电流互感器I2之间，用于检测流过高压选相断路器SP的电流，所述穿芯电流互感器I2串接在电流测量装置I1与公共接地点之间，为选相控制器提供电流，提供的电流值与电流测量装置I1检测到的电流一致，以供选相控制器判断相位。
6.一种验证高压选相断路器选相操作性能的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：通过变压器T提供73kV试验电压，关合电流为10-20A；
步骤2：调节高压选相断路SP中操作机构的直流控制电源电压至额定电压220V；
步骤3：在高压选相断路器SP分闸并储满能状态下，进行合闸操作，记录关合波形时间，测量实际关合点与参考电压零点的偏移量，在额定电压下重复测量8-12次；
步骤4：调节高压选相断路SP中操作机构的直流控制电源电压至额定电压176V，即在低操作电压下考核高压选相断路SP机构缓慢动作下的选相性能，并重复步骤2的操作；
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