CN108321783A - 抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置 - Google Patents

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郑鸣
郑一鸣
何文林
徐华
孙翔
董雪松
邵先军
刘勇
王绍安
詹江杨
陈珉
杨智
李贤良
闫东
于兵
江航
杨勇
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    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices

Abstract

本发明公开了一种抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置。本发明包括相间避雷器、绝缘支柱和脱离器；所述的绝缘支柱包括A相绝缘支柱、B相绝缘支柱、C相绝缘支柱和中间绝缘支柱；所述的脱离器包括第一脱离器和第二脱离器；BC相间避雷器连接在B相绝缘支柱的顶部与C相绝缘支柱的顶部之间，AB相间避雷器连接在B相绝缘支柱的顶部与A相绝缘支柱的顶部之间，CA相间避雷器连接在C相绝缘支柱的顶部与中间绝缘支柱的顶部之间；所述的第一脱离器安装在B相绝缘支柱的顶部上，第二脱离器安装在中间绝缘支柱的顶部与A相绝缘支柱的顶部之间。本发明可以解决35kV系统开断并联电抗器时操作过电压问题，提高了电力系统的安全可靠运行水平。

Description

抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置
技术领域
本发明涉及电力系统过电压与绝缘配合领域，具体地说是一种用于抑制投切并联电抗器过程中操作过电压的相间过电压保护装置。
背景技术
并联电抗器投切尤其是空母线系统投切时，容易出现截流、电弧复燃、重击穿和等效截流等现象，进而产生操作过电压，引起母线相间短路、电抗器相间短路以及电抗器匝间绝缘损毁等故障，威胁电气设备安全，影响系统安全运行。近年来，电力系统220kV变电站频繁发生投切(主要是开断)35kV并联电抗器导致的设备故障，严重影响电网的安全稳定运行。
抑制真空断路器在投切电抗器过程中产生的过电压，一般从改进断路器本身结构和加装外部限压装置两个方面入手。经过国内外专家多年的努力，以上述两种手段为基础所研究的限制所述过电压的方法很多。现有针对投切35kV并联电抗器过电压的外部限压装置主要是在开关柜内增设阻容吸收器、过电压保护器等，但在开关柜小型化设计的趋势下，在开关柜内增加设备很容易造成绝缘距离不足，最终导致闪络。针对真空断路器，改进断路器触头结构、真空灭弧室、材料以及断路器分合速度也可以限制过电压。
目前，现有的方法在现场改造、布置空间、改造难度、抑制效果上都存在一些缺陷，尤其是对相间过电压的抑制效果普遍较差，相关的过电压保护措施无法起到全面的保护作用，从而在严重故障过程中致使主变压器等主设备受损，甚至事故扩大的严重后果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，以解决目前35kV电抗器投切时产生的过电压问题。
为此，本发明采用如下的技术方案：抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，包括相间避雷器、绝缘支柱和脱离器；
所述的相间避雷器包括AB相间避雷器、BC相间避雷器和CA相间避雷器；
所述的绝缘支柱包括A相绝缘支柱、B相绝缘支柱、C相绝缘支柱和中间绝缘支柱；
所述的脱离器包括第一脱离器和第二脱离器；
所述的BC相间避雷器连接在B相绝缘支柱的顶部与C相绝缘支柱的顶部之间，所述的AB相间避雷器连接在B相绝缘支柱的顶部与A相绝缘支柱的顶部之间，所述的CA相间避雷器连接在C相绝缘支柱的顶部与中间绝缘支柱的顶部之间；
所述的第一脱离器安装在B相绝缘支柱的顶部上，第二脱离器安装在中间绝缘支柱的顶部与A相绝缘支柱的顶部之间。
本发明的相间避雷器用于抑制相间电压，绝缘支柱对地起绝缘作用，脱离器在相间避雷器绝缘性能下降时退出相间过电压保护装置。
作为上述技术方案的补充，所述的相间过电压保护装置还包括5个电气接点，所述的5个电气接点为第一至第五电气接点；
所述的第一电气接点连接第一脱离器与电抗器C相，第二电气接点连接BC相间避雷器、CA相间避雷器、第一脱离器和C相绝缘支柱，第三电气接点连接BC相间避雷器、第二脱离器、B相绝缘支柱和电抗器B相，第四电气接点连接第二脱离器、AB相间避雷器、和中间绝缘支柱，第五电气接点连接CA相间避雷器、AB相间避雷器、A相绝缘支柱和电抗器A相。
作为上述技术方案的补充，所述的AB相间避雷器、BC相间避雷器、CA相间避雷器和第二脱离器采用水平布置。
作为上述技术方案的补充，所述的第一脱离器和所有的绝缘支柱采用垂直布置。
作为上述技术方案的补充，所述绝缘支柱的下部安装不低于2m的支架。
本发明具有的有益效果如下：本发明基于变电站中35kV电抗器支路的配置特点，提出一种相间过电压保护装置，能够有效抑制投切并联电抗器过程中电抗器侧和母线侧的过电压。本发明可以解决35kV系统开断并联电抗器时操作过电压问题，提高了电力系统的安全可靠运行水平。
附图说明
图1-2为本发明相间过电压保护装置的电气结构图(图1为俯视图，图2为展开图)；
图3为本发明的电气接点连接图；
图4为电压波形图；
图4-1为未投入本发明相间过电压保护装置的母线侧电压波形图；
图4-2为投入本发明相间过电压保护装置后的母线侧电压波形图；
图4-3为未投入本发明相间过电压保护装置的电抗器侧电压波形图；
图4-4为投入本发明相间过电压保护装置后的电抗器侧电压波形图。
图中，1-AB相间避雷器，2-BC相间避雷器，3-CA相间避雷器，4-A相绝缘支柱，5-B相绝缘支柱，6-C相绝缘支柱，7-中间绝缘支柱，8-第一脱离器，9-第二脱离器。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1-2所示的相间过电压保护装置，包括相间避雷器、绝缘支柱、脱离器和第一至第五的5个电气接点。所述的相间避雷器包括AB相间避雷器1、BC相间避雷器2和CA相间避雷器3；所述的绝缘支柱包括A相绝缘支柱4、B相绝缘支柱5、C相绝缘支柱6和中间绝缘支柱7；所述的脱离器包括第一脱离器8和第二脱离器9。
所述的BC相间避雷器2连接在B相绝缘支柱5的顶部与C相绝缘支柱6的顶部之间，所述的AB相间避雷器1连接在B相绝缘支柱5的顶部与A相绝缘支柱4的顶部之间，所述的CA相间避雷器3连接在C相绝缘支柱6的顶部与中间绝缘支柱7的顶部之间。
所述的第一脱离器8安装在B相绝缘支柱5的顶部上，第二脱离器9安装在中间绝缘支柱7的顶部与A相绝缘支柱4的顶部之间。
所述的AB相间避雷器1、BC相间避雷器2、CA相间避雷器3和第二脱离器9采用水平布置。所述的第一脱离器8和所有的绝缘支柱采用垂直布置。所述绝缘支柱的下部安装不低于2m的支架。
如图3所示，所述的第一电气接点连接第一脱离器与电抗器C相，第二电气接点连接BC相间避雷器、CA相间避雷器、第一脱离器和C相绝缘支柱，第三电气接点连接BC相间避雷器、第二脱离器、B相绝缘支柱和电抗器B相，第四电气接点连接第二脱离器、AB相间避雷器、和中间绝缘支柱，第五电气接点连接CA相间避雷器、AB相间避雷器、A相绝缘支柱和电抗器A相。
本发明的相间过电压保护装置，其性能参数如下：
1)相间避雷器的型号为YH5WZ5-60/150PP，参数要求如下表所示：
2)脱离器参数要求如下表所示：
项目 要求值
泄漏电流20mA下不动作时间(s) ≥7200
泄漏电流50mA下动作时间(s) ≤1800
泄漏电流120mA下动作时间(s) ≤100
泄漏电流5000mA下动作时间(s) ≤15
3)绝缘支柱型号为FZW-35/8，参数要求如下表所示：
项目 要求值
1min工频耐压(kV) ≥85
本发明的相间过电压保护装置对过电压的抑制效果如图4-2、4-4所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，包括相间避雷器、绝缘支柱和脱离器；其特征在于，
所述的相间避雷器包括AB相间避雷器(1)、BC相间避雷器(2)和CA相间避雷器(3)；
所述的绝缘支柱包括A相绝缘支柱(4)、B相绝缘支柱(5)、C相绝缘支柱(6)和中间绝缘支柱(7)；
所述的脱离器包括第一脱离器(8)和第二脱离器(9)；
所述的BC相间避雷器(2)连接在B相绝缘支柱(5)的顶部与C相绝缘支柱(6)的顶部之间，所述的AB相间避雷器(1)连接在B相绝缘支柱(5)的顶部与A相绝缘支柱(4)的顶部之间，所述的CA相间避雷器(3)连接在C相绝缘支柱(6)的顶部与中间绝缘支柱(7)的顶部之间；
所述的第一脱离器(8)安装在B相绝缘支柱(5)的顶部上，第二脱离器(9)安装在中间绝缘支柱(7)的顶部与A相绝缘支柱(4)的顶部之间。
2.根据权利要求1所述的抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，其特征在于，所述的相间过电压保护装置还包括5个电气接点，所述的5个电气接点为第一至第五电气接点；
所述的第一电气接点连接第一脱离器与电抗器C相，第二电气接点连接BC相间避雷器、CA相间避雷器、第一脱离器和C相绝缘支柱，第三电气接点连接BC相间避雷器、第二脱离器、B相绝缘支柱和电抗器B相，第四电气接点连接第二脱离器、AB相间避雷器、和中间绝缘支柱，第五电气接点连接CA相间避雷器、AB相间避雷器、A相绝缘支柱和电抗器A相。
3.根据权利要求1或2所述的抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，其特征在于，所述的AB相间避雷器(1)、BC相间避雷器(2)、CA相间避雷器(3)和第二脱离器(9)采用水平布置。
4.根据权利要求1或2所述的抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，其特征在于，所述的第一脱离器(8)和所有的绝缘支柱采用垂直布置。
5.根据权利要求1或2所述的抑制投切并联电抗器过电压的相间过电压保护装置，其特征在于，所述绝缘支柱的下部安装不低于2m的支架。
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