CN110739708B - 一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置 - Google Patents

一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置 Download PDF

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Abstract

一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，涉及电气试验设备技术领域，母线连接并联的8个支路，支路包括由电容器串联组成的电容器组，以及设置于电容器组与母线之间的气动隔离开关和设置于电容器组与地之间的气动隔离开关，支路下端连接试验用的电流互感器或者电压互感器，支路的最下端接地。本发明的有益效果在于：本发明补偿总容量大，补偿级差小，补偿组合多，可以对目前绝大多数换流变进行试验，应用范围广泛；可以实现本地和远程控制，方便现场操作，提高工作效率，提高试验的安全性和可靠性；有效改善了高压放电现象，提高了电源品质和整个试验系统的稳定性。

Description

一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置
技术领域
本发明涉及电气试验设备技术领域，具体是涉及一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置。
背景技术
在做±800kV输变电主设备换流变空负载及温升试验时对电源的容量要求较大，试验室没有符合要求的电源，且此实验主要损耗为感性无功不符合电网对用电效率的要求，为了降低试验室电源容量提高效率在做此类试验时需要使用容性无功补偿装置。目前技术多采用固定补偿的方式，在实际使用时会出现大量欠补或者过补的现象，应用范围较小，使用不方便。在高压环境下产生剧烈放电现象影响了电源的质量，同时补偿装置使用电磁阀进行电容投切，出现失控现象，系统可靠性差。
综上，现有的补偿装置存在如下问题：1操作复杂且需要多个人协调配合，效率低下；2补偿组合方式单一，补偿误差较大对电源容量要求依然较大，应用范围较小；3补偿装置存在剧烈放电现象加重电源负担且补偿后的电源质量较差；4多采用继电器或电磁阀投切，在高压影响下会出现失控现象，系统可靠性差。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点，本发明提出了一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，可实现多种补偿组合方式，适用范围广，且误差小、安全性高、系统可靠性好。
本发明提供一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，母线M连接并联的8个支路N1-N8，支路包括由电容器串联组成的电容器组A1-A8，以及设置于电容器组与母线之间的气动隔离开关QS1-QS8和设置于电容器组与地之间的气动隔离开关QE1-QE8，支路下端连接试验用的电流互感器，支路的最下端接地。
整套补偿装置分成二个电容器塔,每个塔为4个支路，每个电容器塔都设置有一组由4个电阻组成的钳位电阻器，钳位电阻器最下端接地，钳位电阻器串接4条支路的电容器外壳。钳位电阻器不与支路线路连接，最下端一层的电容器由于其下端接地，因此其外壳不与钳位电阻器相连接。每个塔除高压并联电容器支路、母线、气动隔离开关、钳位电阻器外，还包括支柱绝缘子、气源和电气阀岛柜，电气阀岛柜提供气动隔离开关远动接口,以航空插座形式输出。
该装置还设置有远程控制接口，远程控制设备通过RS485通讯接口与本地控制台连接，实现与本地相同的投切控制，补偿电容的温度、电压等参数也可以通讯读取，提高试验的安全性和可靠性。
补偿装置还设置有均压帽，进一步改善高压放电现象。
整套补偿装置总容量为223.75Mvar/110kV，8个支路容量是按1:2:4:8:16:32:64:52比例分配,即支路N1-N8额定容量分别为1250kvar、2500kvar、5000kvar、10000kvar、20000kvar、40000kvar、80000kvar、65000kvar；调容方式为依据系统负载无功需求通过无载气动隔离开关切换实现投切。
可实现从1250kvar～223750kvar级差为1250kvar的多级无载气动开关手动调节。可调节到与系统负载无功需求相差不大于625kvar的精度。
可以提供多达92种的组合方式，最小补偿容量分辨率为1.25 Mvar/110kV，囊括了现今绝大多数输变电主设备空负载及温升试验的补偿方案，用户可以根据不同试品的容量选择相适应的补偿组合。
本装置在电容塔上安装钳位电阻器和均压帽，极大的改善了高压放电现象。本装置采用气泵气动投切，避免了电磁干扰产生的失控现象，使试验安全可靠。
本发明的有益效果在于：大大减小了电源容量，节省了实验室的建设成本，同时减少了运行时感性无功负载所带来的损耗，提高电源的利用率，降低运行成本。
（1）补偿总容量大，补偿级差小，补偿组合多。本装置提供总补偿容量为223.75Mvar/110kV，补偿最小级差为1250kvar，补偿可根据试品容量自由组合，组合方式多达92种，可调节到与系统负载无功需求相差不大于625kvar的精度。可以对目前绝大多数换流变进行试验，应用范围广泛。
（2）控制台分为本地和远程两种，采用实时、可视化的电压、温度等参数监测，方便现场操作，提高工作效率，补偿电容的温度、电压等参数实时可视，提高试验的安全性和可靠性；
（3）安装钳位电阻，钳位电阻分压，固定补偿电容塔的塔层电压，限定电容器接线端与塔层间压差在允许范围，有效改善了电卷膜容器放电现象，提高了电源品质和整个试验系统的稳定性，有效改善了高压放电现象，提高了电源品质和整个试验系统的稳定性；
（4）安装均压帽，在高压母排尖角处和投切刀闸尖角处安装均压帽，消除尖端放电现象。
（5）采用气动闸刀进行电容投切，投切受气道控制，不受高压干扰，投切准确、可靠、安全。
附图说明
图1为本发明补偿装置电路原理图；
图中：M：母线，N1-N8：高压并联电容器支路（简称支路），QS1-QS8：气动隔离开关（电容器组与母线之间），R1-R4:电阻，A1-A8：电容器组，QE1-QE8：气动隔离开关（电容器组与地之间），L1-L8：电流互感器。
具体实施方式
实施例1，本发明提供一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，母线M连接并联的8个支路N1-N8，支路包括由电容器串联组成的电容器组A1-A8，以及设置于电容器组与母线之间的气动隔离开关QS1-QS8和设置于电容器组与地之间的气动隔离开关QE1-QE8，支路下端连接试验用的电流互感器，支路的最下端接地。
整套补偿装置分成二个电容器塔,每个塔为4个支路，每个电容器塔都设置有一组由4个电阻组成的钳位电阻器，钳位电阻器最下端接地，钳位电阻器串接4条支路的电容器外壳。
钳位电阻器不与支路线路连接，最下端一层的电容器由于其下端接地，因此其外壳不与钳位电阻器相连接。每个塔除高压并联电容器支路、母线、气动隔离开关、钳位电阻器外，还包括支柱绝缘子、气源和电气阀岛柜，电气阀岛柜提供气动隔离开关远动接口,以航空插座形式输出。
该装置还设置有远程控制接口，远程控制设备通过RS485通讯接口与本地控制台连接，实现与本地相同的投切控制，补偿电容的温度、电压等参数也可以通讯读取，提高试验的安全性和可靠性。
整套补偿装置总容量为223.75Mvar/110kV，8个支路容量是按1:2:4:8:16:32:64:52比例分配,即支路N1-N8额定容量分别为1250kvar、2500kvar、5000kvar、10000kvar、20000kvar、40000kvar、80000kvar、65000kvar；调容方式为依据系统负载无功需求通过无载气动隔离开关切换实现投切。
可实现从1250kvar～223750kvar级差为1250kvar的多级无载气动开关手动调节。可调节到与系统负载无功需求相差不大于625kvar的精度。
可以提供多达92种的组合方式，最小补偿容量分辨率为1.25 Mvar/110kV，囊括了现今绝大多数输变电主设备空负载及温升试验的补偿方案，用户可以根据不同试品的容量选择相适应的补偿组合。
本装置在电容塔上安装钳位电阻器和均压帽，极大的改善了高压放电现象。本装置采用气泵气动投切，避免了电磁干扰产生的失控现象，使试验安全可靠。
Figure 360983DEST_PATH_IMAGE001
Figure 221491DEST_PATH_IMAGE002

Claims (4)

1.一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，其特征在于：母线M连接并联的8个支路N1-N8，支路包括由电容器串联组成的电容器组A1-A8，以及设置于电容器组与母线之间的气动隔离开关QS1-QS8和设置于电容器组与地之间的气动隔离开关QE1-QE8，支路下端连接试验用的电流互感器，支路的最下端接地；
整套补偿装置分成二个电容器塔，每个塔为4个支路，每个电容器塔都设置有一组由4个电阻串联组成的钳位电阻器，钳位电阻器最下端接地，钳位电阻器串接4条支路的电容器外壳。
2.根据权利要求1所述的一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，其特征在于：整套补偿装置总容量为223.75Mvar/110kV，8个支路容量是按1:2:4:8:16:32:64:52比例分配，即支路N1-N8额定容量分别为1250kvar、2500kvar、5000kvar、10000kvar、20000kvar、40000kvar、80000kvar、65000kvar；调容方式为依据系统负载无功需求通过无载气动隔离开关切换实现投切。
3.根据权利要求2所述的一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，其特征在于：补偿装置还设置有均压帽。
4.根据权利要求3所述的一种±800kV输变电主设备空负载及温升试验系统补偿装置，其特征在于：该装置还设置有远程控制接口，远程控制设备通过RS485通讯接口与本地控制台连接。
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