CN111999585A - 基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台及控制方法，属于电力系统高压试验技术领域。本发明首先针对避雷器组大容量试验平台提出了一种基于高频人工过零技术的原理拓扑。最后给出了基于该种拓扑的试验平台控制方式。利用本发明的拓扑结构及控制方式可以解决避雷器组大容量试验，提升现有试验平台的容量。
Description
技术领域
本发明属于避雷器试验领域，具体的是一种基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台及控制方法。
背景技术
直流系统对其配置的避雷器承受过电压与吸收能量的要求越来越高。单柱避雷器由于其物理特性，无法满足高压直流系统过电压的能量吸收要求，而避雷器组能够减小单柱避雷器的承担压力，将冲击能量均分到各并联避雷器上，实现对过电压高能量的有效吸收。
由于单片避雷器的特性参数完全相同，各柱以及各支避雷器的特性也完全相同。事实上，由于氧化锌阀片伏安特性的分散性以及避雷器组结构引起的集肤效应，实际运行时，各柱避雷器很难实现均分电流的效果。在相同的过电压下，某些避雷器必然承担过多的冲击电流，吸收更多的能量，加速其老化速度，甚至被击穿，从而影响系统的安全运行。为此需要对多柱并联避雷器组开展大容量吸能试验，而目前普遍缺乏避雷器组大容量直接注入试验平台及方法，已经成为目前亟待解决的重要问题。通过增加人工过零回路能够实现短时大能量注入，电流短时过零，在满足断路器开断能力的同时降低了短路电流对试验设备动稳定影响，提高了试验平台的安全性与经济性。针对上述问题，本发明提出基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台及控制方法，解决避雷器组大能量直接注入试验难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过增加人工过零回路能够实现短时大能量注入，电流短时过零，在满足断路器开断能力的同时降低了短路电流对试验设备动稳定影响，提高了试验平台的安全性与经济性的基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台及控制方法。
本发明首先针对避雷器组大容量试验平台提出了一种基于高频人工过零技术的原理拓扑。最后给出了基于该种拓扑的试验平台控制方式。利用本发明的拓扑结构及控制方式可以解决避雷器组大容量试验，提升现有试验平台的容量。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台，所述试验平台包括振荡回路、人工过零回路、故障回路以及试品回路。
所述振荡回路包括电源电容C0与电抗器L0，所述振荡回路提供试验大电流。
所述人工过零回路包括电容C1、电感L1和第一可控硅SCR1。
所述故障回路包括熔断器FU和第二可控硅SCR2。
所述试验平台还包含试验回路直流电阻R0，放电开关断路器K0，电流转移开关断路器K1，第一电流互感器CT1及第二电流互感器CT2。第一电流互感器CT1采集电流转移开关断路器K1电流；第二电流互感器CT2采集避雷器组电流。
所述试品回路为多路氧化锌并联组成的避雷器组。
所述电源电容C0的正极性端与放电开关断路器K0的第一连接端子相连，放电开关断路器K0的第二连接端子与电抗器L0的第一连接端子相连，电抗器L0的第二连接端子与直流电阻R0第一端子相连，直流电阻R0第二端子与电流转移开关断路器K1第一连接端子、电感L1第一端子相连，其中直流电阻R0第二端子、电流转移开关断路器K1第一连接端子、电感L1第一连接端子构成共用节点；
所述电感L1第二连接端子、人工过零回路由电容C1负极性端子、第二可控硅SCR2构成阳极、避雷器组上接线端子构成共用节点；
所述电流转移开关断路器K1第二接线端子与第一电流互感器CT1第一连接端子相连；人工过零回路由电容C1正极性端子与第一可控硅SCR1阳极相连；第二可控硅SCR2阴极与熔断器FU第一连接端子相连；
所述电源电容C0的负极性端、第一电流互感器CT1第二连接端子、第一可控硅SCR1阴极、熔断器FU第二连接端子、避雷器组下接线端子构成共用节点相连，并与地相连。
所述控制方法为：首先通过充电回路将电容C1和电源电容C0充电至预期值，根据整组避雷器的设计电流值配置电抗器L0。试验前电流转移开关断路器K1处于合位，放电开关断路器K0处于分位。试验时关合断路器放电开关断路器K0，电源电容C0与电抗器L0形成震荡回路，当流经电抗器L0的电流瞬时值达到所需要的试验电流值时分断电流转移开关断路器K1，同时控制触发第一可控硅SCR1导通，强迫电流转移开关断路器K1过零开断，电抗器L0存储能量强行注入避雷器组，完成避雷器组能量注入试验。
本发明提到的高频注入实现电流快速过零的方法为当前大容量试验站直流开断试验提供了有效借鉴，解决了当前直流注入试验开关设备难以开断的难题。本发明通过高频注入快速过零方法，实现了避雷器能量注入直接试验，弥补了现有避雷器能量注入试验回路控制复杂、器件繁多的不足。
附图说明
图l为本发明的试验平台原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，试验平台包括振荡回路、人工过零回路、故障回路、试品回路。振荡回路由C0电源电容与电抗器L0构成，提供试验大电流。人工过零回路由电容C1、电感L1和第一可控硅SCR1构成。故障回路由熔断器FU和第二可控硅SCR2构成。所述试验平台还包含试验回路直流电阻R0，放电开关断路器K0，电流转移开关断路器K1，第一电流互感器CT1及第二电流互感器CT2。第一电流互感器CT1采集电流转移开关断路器K1电流；第二电流互感器CT2采集避雷器组电流。试品回路由多路氧化锌并联组成的避雷器组。所述电源电容C0的正极性端与放电开关断路器K0的第一连接端子相连，放电开关断路器K0的第二连接端子与电抗器L0的第一连接端子相连，电抗器L0的第二连接端子与直流电阻R0第一端子相连，直流电阻R0第二端子与电流转移开关断路器K1第一连接端子、电感L1第一端子相连，其中直流电阻R0第二端子、电流转移开关断路器K1第一连接端子、电感L1第一连接端子构成共用节点；电感L1第二连接端子、人工过零回路由电容C1负极性端子、第二可控硅SCR2构成阳极、避雷器组上接线端子构成共用节点；电流转移开关断路器K1第二接线端子与第一电流互感器CT1第一连接端子相连；人工过零回路由电容C1正极性端子与第一可控硅SCR1阳极相连；第二可控硅SCR2阴极与熔断器FU第一连接端子相连；电源电容C0的负极性端、第一电流互感器CT1第二连接端子、第一可控硅SCR1阴极、熔断器FU第二连接端子、避雷器组下接线端子构成共用节点相连，并与地相连。
所述试验平台的控制方法为：首先通过充电回路将电容C1和电源电容C0充电至预期值，根据整组避雷器的设计电流值配置电抗器L0。试验前电流转移开关断路器K1处于合位，放电开关断路器K0处于分位。试验时关合放电开关断路器K0，电源电容C0与电抗器L0形成震荡回路，当流经电抗器L0的电流瞬时值达到所需要的试验电流值时分断电流转移开关断路器K1，同时控制触发第一可控硅SCR1导通，强迫电流转移开关断路器K1过零开断，电抗器L0存储能量强行注入避雷器组，完成避雷器组能量注入试验。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其
它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台，其特征在于，所述试验平台包括振荡回路、人工过零回路、故障回路、试品回路；
所述振荡回路包括电源电容C0与电抗器L0，提供试验大电流；
所述人工过零回路由电容C1、电感L1和第一可控硅SCR1构成；
所述故障回路由熔断器FU和第二可控硅SCR2构成；
所述试品回路为多路氧化锌并联组成的避雷器组。
2.根据权利要求l所述的基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台，其特征还在于，所述试验平台还包含试验回路直流电阻R0，放电开关断路器K0，电流转移开关断路器K1，第一电流互感器CT1及第二电流互感器CT2。第一电流互感器CT1采集断路器K1电流；第二电流互感器CT2采集避雷器组电流。
3.根据权利要求2所述的基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台，其特征还在于，所述电源电容C0的正极性端与放电开关断路器K0的第一连接端子相连，放电开关断路器K0的第二连接端子与电抗器L0的第一连接端子相连，电抗器L0的第二连接端子与直流电阻R0第一端子相连，直流电阻R0第二端子与电流转移开关断路器K1第一连接端子、电感L1第一端子相连，其中直流电阻R0第二端子、电流转移开关断路器K1第一连接端子、电感L1第一连接端子构成共用节点；
所述电感L1第二连接端子、人工过零回路由电容C1负极性端子、第二可控硅SCR2构成阳极、避雷器组上接线端子构成共用节点；
所述电流转移开关断路器K1第二接线端子与第一电流互感器CT1第一连接端子相连；人工过零回路由电容C1正极性端子与第一可控硅SCR1阳极相连；第二可控硅SCR2阴极与熔断器FU第一连接端子相连；
所述电源电容C0的负极性端、第一电流互感器CT1第二连接端子、第一可控硅SCR1阴极、熔断器FU第二连接端子、避雷器组下接线端子构成共用节点相连，并与地相连。
4.利用权利要求1-3任一项所述的基于高频人工过零技术的避雷器组大容量试验平台的控制方法为：首先通过充电回路将电容C1和电源电容C0充电至预期值，根据整组避雷器的设计电流值配置电抗器L0。试验前电流转移开关断路器K1处于合位，放电开关断路器K0处于分位。试验时关合断路器放电开关断路器K0，电源电容C0与电抗器L0形成震荡回路，当流经电抗器L0的电流瞬时值达到所需要的试验电流值时分断电流转移开关断路器K1，同时控制触发第一可控硅SCR1导通，强迫电流转移开关断路器K1过零开断，电抗器L0存储能量强行注入避雷器组，完成避雷器组能量注入试验。
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| CN110308354A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-08 | 王炎 | 一种多柱并联避雷器试验装置及其试验方法 |
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