CN114362230A - 共用接地装置的多变压器并联柔直换流站及其投切方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了共用接地装置的多变压器并联柔直换流站及其投切方法,所述换流站包括:至少两组柔直变压器、接地装置和启动电阻;任一柔直变压器的网侧通过网侧开关单元与所述启动电阻的第一端连接,所述启动电阻的第二端用于连接交流母线,所述启动电阻两端并联一个旁路开关;任一柔直变压器的阀侧通过阀侧开关单元与柔直换流阀连接;任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一个隔离开关与所述接地装置的高压侧连接,所述接地装置的低压侧接地。多台柔直变压器阀侧中性点仅通过一台接地装置接地,大大节约设备成本;并通过投切控制,实现柔直变压器的安全投入和切出,保证系统稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及高压直流输电技术领域,尤其涉及共用接地装置的多变压器并联柔直换流站及其投切方法。
背景技术
柔性直流输电技术因其功率传输控制的灵活性而在各种领域中得到了广泛的应用,基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术是一种新型的柔性直流输电技术,也越来越受到关注,在柔性直流相关的应用领域中有着广阔的应用前景。
柔性直流系统稳定运行性能在很大程度上取决于控制系统与保护系统的设计、保护方案的设定,其中,控制保护系统的设计是在以零电位为参考电压为前提条件下进行的,因此,参考电位的准确度严重影响控制保护系统的可靠性、灵敏性、可控性、安全性等方面。柔性直流输电系统接地装置是解决控制保护系统所需零电位参考电压的唯一有效手段。
当采用对称单极结构的柔性直流输电系统输电容量较大时,交流侧采用一组柔直变压器可能无法满足输送容量要求,因此需要采用多组柔直变压器并联接线结构。目前国内还没有针对多组柔直变压器并联接线对称单极换流站的站内系统接地方案。
发明内容
本发明实施例提供共用接地装置的多变压器并联柔直换流站及其投切方法,多台柔直变压器阀侧中性点通过一台接地装置接地,形成多台柔直变压器阀侧共用一组接地装置接地的接线,大大节约设备成本。
本发明实施例提供一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,所述换流站包括:至少两组柔直变压器、接地装置和启动电阻;
任一柔直变压器的网侧通过网侧开关单元与所述启动电阻的第一端连接,所述启动电阻的第二端用于连接交流母线,所述启动电阻两端并联一个旁路开关;
任一柔直变压器的阀侧通过阀侧开关单元与柔直换流阀连接;
任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一个隔离开关与所述接地装置的高压侧连接,所述接地装置的低压侧接地,任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一台避雷器接地。
优选地,所述阀侧开关单元包括串联的阀侧断路器和阀侧隔离开关。
优选地,所述网侧开关单元包括串联的网侧断路器和网侧隔离开关。
作为一种优选方式,所述换流站中的任一柔直变压器的网侧绕组中性点直接接地。
作为一种优选方式,所述接地装置包括电阻器。
进一步地,所述接地装置还包括电抗器,所述电阻器与所述电抗器串联在所述接地装置的高压侧和低压侧之间。
作为上述方案地改进,所述接地装置还包括避雷器,所述避雷器与所述电阻器或所述电抗器并联。
作为上述方案地改进,所述接地装置还包括测量装置,所述测量装置用于测量通过所述电阻器或所述电抗器的电流。
本发明实施例还提供一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的投切方法,适用于上述实施例中任一所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,所述方法包括:
闭合第一柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,以使所述第一柔直变压器阀侧绕组中性点通过所述接地装置接地;
闭合所述第一柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将所述第一柔直变压器投入所述柔性直流输电系统。
优选地,所述方法还包括:
断开所述第一柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将所述第一柔直变压器切出所述柔性直流输电系统;
断开所述第一柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,切出所述第一柔直变压器。
本发明提供的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站及其投切方法,多台柔直变压器阀侧中性点通过一台接地装置接地,形成多台柔直变压器阀侧共用一组接地装置接地的接线,大大节约设备成本;并通过投切控制,实现柔直变压器的安全投入和切出,保证系统稳定运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的结构示意图;
图2是本发明另一实施例提供的一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的投切方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,所述换流站包括:至少两组柔直变压器、接地装置和启动电阻;
任一柔直变压器的网侧通过网侧开关单元与所述启动电阻的第一端连接,所述启动电阻的第二端用于连接交流母线,所述启动电阻两端并联一个旁路开关;
任一柔直变压器的阀侧通过阀侧开关单元与柔直换流阀连接;
任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一个隔离开关与所述接地装置的高压侧连接,所述接地装置的低压侧接地,任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一台避雷器接地。
在本实施例具体实施时,参见图1,是本发明实施例提供的一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的结构示意图,所述换流站包括:第一柔直变压器U1、第二柔直变压器U2、接地装置M和启动电阻R;
启动电阻R的第一端用于连接交流母线,启动电阻R的第二端通过第一网侧开关单元K10与第一柔直变压器U1的网侧连接,启动电阻R两端并联一个旁路开关K;
第一柔直变压器U1的阀侧通过第一阀侧开关单元K11与柔直换流阀连接,所述第一柔直变压器U1的阀侧绕组中性点通过第一隔离开关K13与接地装置M的高压侧连接,接地装置M的低压侧接地;第一柔直变压器U1的阀侧绕组中性点通过第一避雷器A12接地。
启动电阻的第二端通过第二网侧开关单元K20与第二柔直变压器U2的网侧连接,第二柔直变压器U2的阀侧通过第二阀侧开关单元K21与柔直换流阀连接;所述第二柔直变压器U2的阀侧绕组中性点通过第二隔离开关K23与接地装置M的高压侧连接,接地装置M的低压侧接地;第二柔直变压器U2的阀侧绕组中性点通过第二避雷器A22接地。
需要说明的是,本实施例以两组柔直变压器为例说明共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的结构;
在本发明提供的又一实施例中,参见图2,是本发明另一实施例提供的一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的结构示意图,所述换流站包括:第一柔直变压器U1、第二柔直变压器U2、第三柔直变压器U3、接地装置M和启动电阻R;
启动电阻R的第一端用于连接交流母线,启动电阻R的第二端通过第一网侧开关单元K10与第一柔直变压器U1的网侧连接,启动电阻R两端并联一个旁路开关K;
第一柔直变压器U1的阀侧通过第一阀侧开关单元K11与柔直换流阀连接,所述第一柔直变压器U1的阀侧绕组中性点通过第一隔离开关K13与接地装置M的高压侧连接,接地装置M的低压侧接地;第一柔直变压器U1的阀侧绕组中性点通过第一避雷器A12接地。
启动电阻的第二端通过第二网侧开关单元K20与第二柔直变压器U2的网侧连接,第二柔直变压器U2的阀侧通过第二阀侧开关单元K21与柔直换流阀连接;所述第二柔直变压器U2的阀侧绕组中性点通过第二隔离开关K23与接地装置M的高压侧连接,接地装置M的低压侧接地;第二柔直变压器U2的阀侧绕组中性点通过第二避雷器A22接地。。
启动电阻的第二端通过第三网侧开关单元K30与第三柔直变压器U3的网侧连接,第三柔直变压器U3的阀侧通过第三阀侧开关单元K31与柔直换流阀连接;所述第三柔直变压器U3的阀侧绕组中性点通过第三隔离开关K33与接地装置M的高压侧连接,第三柔直变压器U3的阀侧绕组中性点通过第三避雷器A32接地。
需要说明的是,在其他实施例中,所述共用接地装置的多变压器并联柔直换流站中的柔直变压器数量可为其他数量。
多台柔直变压器的阀侧中性点通过一台接地装置接地,形成多台柔直变压器阀侧共用一组接地装置接地的接线,大大节约设备成本。
在本发明提供的又一实施例中,所述阀侧开关单元包括串联的阀侧断路器和阀侧隔离开关。
在本实施例具体实施时,参加图1,第一阀侧开关单元K11包括串联的第一阀侧断路器K14和第一阀侧隔离开关K15;第二阀侧开关10单元K包括串联的第二阀侧断路器K24和第二阀侧隔离开关K25;
通过断路器和隔离开关串联构成的阀侧隔离开关,保证阀侧开关的的安全性能。
在本发明提供的又一实施例中,所述网侧开关单元包括串联的网侧断路器和网侧隔离开关。
在本实施例具体实施时,参见图1,第一网侧开关单元K21包括串联的第一网侧断路器K16和第一网侧隔离开关K17;第二网侧开关单元K20包括串联的第二网侧断路器K26和第二网侧隔离开关K27;
通过断路器和隔离开关串联构成的网侧开关,保证变压器网侧的安全退出和隔离。
在本发明提供的又一实施例中,所述换流站中的任一柔直变压器的网侧绕组中性点直接接地。
在本实施例具体实施时,参见图2,第一柔直变压器U1的网侧绕组中性点接地,第二柔直变压器U2的网侧绕组中性点直接接地,第三柔直变压器U3的网侧绕组中性点直接接地。
柔直变压器的网侧绕组的接地,保证网侧绕组安全性。
在本发明提供的又一实施例中,所述接地装置包括电阻器。
在本实施例具体实施时,接地装置由电阻器构成,所述电阻器可为若干电阻通过串联和/或并联构成的具有电阻特性的器件;
通过电阻来限制柔直系统接地短路电流,避免系统短路电流过高,损坏柔直系统电气设备。
在本发明提供的又一实施例中,所述接地装置还包括电抗器,所述电阻器与所述电抗器串联在所述接地装置的高压侧和低压侧之间。
在本实施例具体实施时,通过电抗器与电阻器串联作为接地装置,通过电抗器抑制入地谐波电流,降低谐波电流对系统的影响和电阻上的损耗。
在本发明提供的又一实施例中,所述接地装置还包括避雷器,所述避雷器与所述电阻器或所述电抗器并联。
在本实施例具体实施时,通过避雷器与电阻器或电抗器并联构成接地装置,能够抑制电阻器或电抗器上的操作过电压。
在本发明提供的又一实施例中,所述接地装置还包括测量装置,所述测量装置用于测量通过所述电阻器或所述电抗器的电流。
在本实施例实施时,接地装置还通过测量装置测量电阻器或电抗器的电流,检测接地装置在正常工作时通过的电流强度,当电流发生异常时,可以及时反馈提醒信息,避免接地装置损坏后管理人员不知情对直流系统和设备的影响。
需要说明的是,共用接地装置的系统进行参数设计时,可将多台柔直变压器等效为一台柔直变压器计算所述接地装置的容量。
参见图3,是本发明实施例提供的一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的投切方法的流程示意图,所述方法适用于上述实施例中任一所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,所述方法包括步骤S1~S2:
S1,闭合第一柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,以使所述第一柔直变压器阀侧绕组中性点通过所述接地装置接地;
S2,闭合所述第一柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将所述第一柔直变压器投入所述柔性直流输电系统。
在本实施例具体实施时,将柔直变压器投入系统时,需要先闭合待投入的柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,以使待投入的柔直变压器阀侧绕组中性点通过所述接地装置接地;
闭合阀侧绕组中性点的隔离开关后,闭合待投入的柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将待投入的柔直变压器投入所述柔性直流输电系统。
通过控制投切顺序,保证柔直变压器安全投入系统中。
在本发明提供的又一实施例中,所述方法还包括:
断开所述第一柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将所述第一柔直变压器切出所述柔性直流输电系统;
断开所述第一柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,切出所述第一柔直变压器。
在本实施例具体实施时,需要将柔直变压器切出柔性直流输电系统时,需要先断开待切出的柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将待切出的柔直变压器切出所述柔性直流输电系统;
断开待切出的柔直变压器阀侧绕组中性点的隔离开关,切出待切出的柔直变压器。
需要说明的是,当两组/多组柔直变压器共同运行时,柔直变压器网侧开关单元、阀侧开关单元、阀侧绕组的中性点的隔离开关均闭合,通过同一接地装置接地。
当仅一组/多组柔直变压器运行时,非运行的柔直变压器网侧开关单元、阀侧开关单元、阀侧绕组的中性点的隔离开关均打开,与柔性直流输电系统隔离。
本发明提供的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站及其投切方法,多台柔直变压器阀侧中性点通过一台接地装置接地,形成多台柔直变压器阀侧共用一组接地装置接地的接线,大大节约设备成本;并通过投切控制,实现柔直变压器的安全投入和切出,保证系统稳定运行。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述换流站包括:至少两组柔直变压器、接地装置和启动电阻;
任一柔直变压器的网侧通过网侧开关单元与所述启动电阻的第一端连接,所述启动电阻的第二端用于连接交流母线,所述启动电阻两端并联一个旁路开关;
任一柔直变压器的阀侧通过阀侧开关单元与柔直换流阀连接;
任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一个隔离开关与所述接地装置的高压侧连接,所述接地装置的低压侧接地,任一柔直变压器的阀侧绕组中性点通过一台避雷器接地。
2.如权利要求1所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述阀侧开关单元包括串联的阀侧断路器和阀侧隔离开关。
3.如权利要求1所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述网侧开关单元包括串联的网侧断路器和网侧隔离开关。
4.如权利要求1所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述换流站中的任一柔直变压器的网侧绕组中性点直接接地。
5.如权利要求1所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述接地装置包括电阻器。
6.如权利要求5所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述接地装置还包括电抗器,所述电阻器与所述电抗器串联在所述接地装置的高压侧和低压侧之间。
7.如权利要求6所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述接地装置还包括避雷器,所述避雷器与所述电阻器或所述电抗器并联。
8.如权利要求5所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述接地装置还包括测量装置,所述测量装置用于测量通过所述电阻器或所述电抗器的电流。
9.一种共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的投切方法,适用于如权利要求1~8中任一所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站,其特征在于,所述方法包括:
闭合第一柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,以使所述第一柔直变压器阀侧绕组中性点通过所述接地装置接地;
闭合所述第一柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将所述第一柔直变压器投入所述柔性直流输电系统。
10.如权利要求9所述的共用接地装置的多变压器并联柔直换流站的投切方法,其特征在于,所述方法还包括:
断开所述第一柔直变压器的网侧开关单元和阀侧开关单元,将所述第一柔直变压器切出所述柔性直流输电系统;
断开所述第一柔直变压器的阀侧绕组中性点的隔离开关,切出所述第一柔直变压器。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |