CN105591546A - Gis电压互感器现场校验用工频谐振升压电源 - Google Patents
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Abstract
GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，包括励磁变压器，所述励磁变压器副边终点接地，起点通过并联电抗器组连接待测电压互感器和标准电压互感器；所述并联电抗器组由可调电抗器支路和至少一个固定电抗器支路组成，所述可调电抗器支路由复数个可调电抗器串联组成，所述固定电抗器支路由复数个固定电抗器串联组成；还包括连接在待测电压互感器和地之间的GIS对地电容。采用本发明所述的GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，降低了对现场电源的需求，其谐振电抗器采用小型固定电抗器与可调电抗器组合的方式，减小了设备的体积和重量，特别适合现场误差校验，提高了大型GIS站内电压互感器误差检定水平和效率。
Description
技术领域
本发明属于电力设施领域，涉及电压互感器的测量技术，特别是涉及一种GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源。
背景技术
近年来，随着电网的快速发展，GIS（六氟化硫全封闭组合电器）因其安全稳定、集成度高、占地面积小等优点，被越来越广泛的应用到电网及电厂的变电站建设中。西南地区的大水电站集群，因地理结构，大多建设在山体内部，只能采用超长距离GIS结构，有的甚至还要加上GIL管道，分布电容大，对GIS内部电压互感器进行现场校验的升压电源容量大、体积大，升压十分困难，而且这样体积大、重量重的设备不便于在山体里的水电站中使用。另一方面，这些地区巨量的清洁能源要送到用电需求量大的东南部地区，需要建立特高压交、直流长距离输电网络，准确计量这些长距离输送的巨量能源，对于发电公司的贸易结算非常关键，计量准确与否与用于计量的GIS内电压互感器的误差有直接关系。
研究一种小型、轻量化、适应范围广的电源装置用于不同规模GIS内电压互感器的现场校验具有十分重要的意义。
发明内容
为更方便的对GIS电压互感器进行现场测量和校验，本发明公开了一种GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源。
本发明所述GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，包括励磁变压器，其特征在于，所述励磁变压器副边终点接地，起点通过并联电抗器组连接待测电压互感器和标准电压互感器；
所述并联电抗器组由可调电抗器支路和至少一个固定电抗器支路组成，所述可调电抗器支路由复数个可调电抗器串联组成，所述固定电抗器支路由复数个固定电抗器串联组成；还包括连接在待测电压互感器和地之间的GIS对地电容；所述可调电抗器采用闭合铁心结构，采用双气隙调节方式。
优选的，所述并联电抗器组包括第一固定电抗器支路和第二固定电抗器支路，第一固定电抗器支路的额定电流为1A，第二固定电抗器支路的额定电流为2A；所述可调电抗器支路由6个规格为70KV/1A的可调电抗器串联而成。
优选的，所述第一固定电抗器支路和第二固定电抗器支路均由5台额定电压为80KV的固定电抗器串联组成。
优选的，所述并联电抗器组的可调电抗器支路和各个固定电抗器支路均串联有功率开关。
采用本发明所述的GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，降低了对现场电源的需求，其谐振电抗器采用小型固定电抗器与可调电抗器组合的方式，减小了设备的体积和重量，特别适合现场误差校验，提高了大型GIS站内电压互感器误差检定水平和效率。
附图说明
图1为本发明所述GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源的一种具体实施方式结构示意图；
图中附图标记名称为：T1-调压器T2-励磁变压器T3-待测电压互感器T4-标准电压互感器C-GIS对地电容ZL1-可调电抗器支路ZL2-第一固定电抗器支路ZL3-第二固定电抗器支路IN-电压输入端。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述的GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，包括励磁变压器，所述励磁变压器副边终点接地，起点通过并联电抗器组连接待测电压互感器和标准电压互感器；
所述并联电抗器组由可调电抗器支路和至少一个固定电抗器支路组成，所述可调电抗器支路由复数个可调电抗器串联组成，所述固定电抗器支路由复数个固定电抗器串联组成；还包括连接在待测电压互感器和地之间的GIS对地电容。
对于CVT、GIS内电压互感器和超长距离的GIS内电压互感器可以采用串联谐振的方式进行升压，而CVT与GIS内电压互感器的电容量相对较小，试验电流一般不大于1A，所以在设计电抗器时，可以选择单台电压不超过70kV，额定电流为1A的可调电抗器6台，串联电压可达400kV，电流为1A；为了便于现场安装，把每三台固定在一起，每台独立可调，这三台固定在一起的可调电抗器称之为一节可调电抗器，其额定电压为200kV，电感量为500～5000H。
超长距离GIS内电压互感器根据GIS母线管道的长短，电容量变化范围较宽，试验电流一般在1A以上，4A以下。在此种应用环境下，如果将可调电抗器设计成400kV，4A，容量为1600kVA，能够满足电容量不大于40000PF的GIS内电压互感器试验，但这样的大电流可调电抗器本身体积大，重量重，使用中电动力大、噪音大、现场搬运存在诸多局限和不便利，也容易损坏，而且，电抗器电感量调节范围也不够。
为适应超常距离GIS电压互感器的测量，两个固定电抗器支路可以选择1A固定电抗器组和2A固定电抗器组，与1A可调电抗器支路组合应用，可以实现电流范围从0.1A～4A的调节，满足550kV各种情况下电压互感器现场校验的电源要求，还可以兼顾330kV、220kV、110kV电压互感器现场校验的电源要求。其中1A固定电抗器组由5台80kV1A的固定电抗器串联组成，2A电抗器组由5台80kV2A的电抗器串联组成，串联后的额定电压达到400KV，满足测量要求。
固定电抗器的电感量是固定的，优选采用干式绝缘，带铁心，分多节设计，具备绝缘等级高，体积小重量轻的特点，使用时可采用积木式串联结构，单个电抗器分担的电压低，便于小型化。
可调电抗器也可为干式绝缘，采用闭合铁心结构，双气隙调节方式，电感量调节范围广，可达十倍甚至以上。
交流电从电压输入端IN输入，还可以在励磁变压器T2原边连接调压器T1，调压器对输出电压进行调节，给励磁变压器提供合适的输入电压。
可以在可调电抗器支路和固定电抗器支路上安装功率开关，控制该支路是否使用，例如对于常用的550kVGIS电压互感器的现场校验，对于试验电流在1A以下的试品，只需要安装1A可调电抗器组即可，此时断开各个固定电抗器支路的功率开关；试验电流在1A～2A，将1A固定电抗器组并联1A可调电抗器组，此时断开2A固定电抗器支路的功率开关；试验电流2A～3A，将2A固定电抗器组并联1A可调电抗器组，此时断开1A固定电抗器支路的功率开关；试验电流在3A～4A，则将1A固定电抗器组、2A固定电抗器组及1A可调电抗器组均并联使用。这种组合方式，单个电抗器体积重量最小化，针对不同的试品可以最有效的配置不同的组合来满足，最大程度的满足了灵活多变的使用性。
由于110kV电压互感器现场校验的试验电压约76.2kV，220kV电压互感器现场校验的试验电压约146kV，330kV电压互感器现场校验的试验电压约219kV，550kV电压互感器现场校验的试验电压约349kV.因此选择80kV作为固定电抗器组的单台电抗器工作电压，这个电压值单个能满足110kV电压互感器的试验电压，两台串联能满足220kV电压互感器的试验电压，三台串联能满足330kV电压互感器的试验电压，五台串联能满足550kV电压互感器的试验电压。而由一节200kV可调电抗器组更是能满足220kV及以下电压互感器试验电压，两节能满足550kV电压互感器试验电压，这样的组合将最大化的满足现场CVT和GIS的电容量电压互感器误差校验的电源需求。
随着550kV电压互感器的现场误差校验的普遍开展，在现场的各种局限条件下，这种单个体积小重量轻，适用于各种类型的电压互感器现场校验升压系统能发挥灵活便携多变的作用，特别适合高电压等级宽电容量范围不同规模的GIS内电压互感器的校验升压。
待测电压互感器所在的GIS回路电容量达到了35000PF左右，在现场电压互感器误差校验时，采用了两组固定电抗器和一组可调电抗器并联的方式，实现了现场升压试验。单个电抗器体积小，重量轻，不超过80kg，现场搬运和组合方便。其中一组固定电抗器为80kV1A的电抗器5台串联，对应的谐振电容大约为10000PF，另一组固定电抗器为5台80kV2A的电抗器串联，对应的谐振电容大约为20000PF，可调电抗器为两节200kV1A的电抗器串联，把这一组电抗器电感量调到对应的谐振电容为5000PF左右。现场使用的励磁变压器为输入400V输出15000V，调压控制箱为输入380V输出0～400V电动调压变频调速的单相调压控制电源，带有一次电流监视功能。100%电压点下现场试验参数为调压控制箱输出电压227V、调压器输出电流128A、励磁变输出电压8152V、标准电压互感器一次电压318kV、一次电流为3.4A。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，包括励磁变压器，其特征在于，所述励磁变压器副边终点接地，起点通过并联电抗器组连接待测电压互感器和标准电压互感器；
所述并联电抗器组由可调电抗器支路和至少一个固定电抗器支路组成，所述可调电抗器支路由复数个可调电抗器串联组成，所述固定电抗器支路由复数个固定电抗器串联组成；还包括连接在待测电压互感器和地之间的GIS对地电容；所述可调电抗器采用闭合铁心结构，采用双气隙调节方式。
2.如权利要求1所述的GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，其特征在于，所述并联电抗器组包括第一固定电抗器支路和第二固定电抗器支路，第一固定电抗器支路的额定电流为1A，第二固定电抗器支路的额定电流为2A；所述可调电抗器支路由6个规格为70KV/1A的可调电抗器串联而成。
3.如权利要求2所述的GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，其特征在于，所述第一固定电抗器支路和第二固定电抗器支路均由5台额定电压为80KV的固定电抗器串联组成。
4.如权利要求1所述的GIS电压互感器现场校验用工频谐振升压电源，其特征在于，所述并联电抗器组的可调电抗器支路和各个固定电抗器支路均串联有功率开关。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104635192A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-05-20 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 用于校验550kV GIS内电压互感器的工频谐振升压电源 |
| CN107517009A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-26 | 深圳弘远电气有限公司 | 一种变频器 |
| CN108199588A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-22 | 湖北工业大学 | 一种混合级联27电平的gis电压互感器校验电源 |
| WO2023029716A1 (zh) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 | 中广核工程有限公司 | 一种电压互感器高精度测量方法和系统 |
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2014
- 2014-10-23 CN CN201410570268.9A patent/CN105591546A/zh active Pending
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Application publication date: 20160518 |