CN206340976U - 一种串联补偿设备的保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种串联补偿设备的保护系统，在串联变压器绕组端间跨接避雷器和旁路开关，在故障发生后、旁路开关合闸前，当串联补偿设备出现过电压、避雷器达到定值动作，将串联变压器绕组旁路，对设备进行过电压保护；在串联变压器绕组端配置接地避雷器，防止雷击过电压和操作过电压对设备造成损坏。所述保护系统的避雷器和旁路开关相互配合，对设备过电压进行协调保护，防止过电压应力继续发展，提高了设备整体的可靠性。

Description

一种串联补偿设备的保护系统

技术领域

本实用新型属于电力系统中电力电子技术领域，具体涉及一种串联补偿设备的保护系统。

背景技术

静止同步补偿器采用电压源型换流器，其中的主要电力电子元器件、电容相对于变压器、电抗器、线路等设备对过电压异常敏感。

对于实际运行的工程，过电压是换流阀的重大威胁，阀组的器件、电容过电压能力有限。微秒级的过电压就可能导致器件的损坏。对于电力电子器件，控制电路或者内部故障都可能导致设备处于充电状态，电容电压不断上升，最终造成器件过电压爆炸。为保护其他部分、防止爆炸，减少对整个阀组及系统的影响，需要及时把故障切除。机械旁路开关的动作需要一定的时间，在此时间内充电电流可能导致电压进一步升高，因此需要另外的设备来快速的切除故障。

时间极短、幅值高的交直流电网过电压，如操作过电压、雷电过电压，一般无法仅通过保护系统来防护，需要通过合理的耐压设计，如配置避雷器等进行预防。但避雷器的动作时间相对较短，长时间动作会造成避雷器的损坏。

因此，需要针对保护系统和避雷器的优缺点，制定一种更为快速有效的保护系统，能够在系统扰动、模块故障或交直流电网过电压时，防止过电压应力继续发展，提高换流器的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种串联补偿设备的保护系统,能够保证设备在系统扰动、模块故障或交直流电网过电压时，均能可靠的动作，保护设备不受过电压应力而损坏。

为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种串联补偿设备的保护系统，所述串联补偿设备的保护系统包括串联变压器、旁路开关和避雷器，所述避雷器包括接地避雷器和跨接避雷器；

串联变压器线路侧绕组的近母线端和近线路端均配置接地避雷器；当串联补偿设备离线路及母线原有避雷器的距离小于设定的阈值时，所述串联变压器线路侧绕组的近母线端和近线路端不配置接地避雷器；

在串联变压器线路侧绕组两端配置跨接的避雷器和旁路开关，两者并联，在串联变压器其它侧绕组两端配置跨接的避雷器；

当所述配置的串联变压器线路侧绕组两端跨接的避雷器的保护水平能够保护串联补偿设备时，不配置跨接在串联变压器其它侧绕组两端的避雷器；

当所述配置的串联变压器其它侧绕组两端跨接的避雷器的保护水平能够保护串联补偿设备时，不配置跨接在串联变压器线路侧绕组两端的避雷器；

跨接避雷器、接地避雷器和旁路开关配合，保护串联补偿设备的安全。

作为本实用新型的进一步优选方案，在所述串联变压器其它侧绕组两端配置跨接的旁路开关。

作为本实用新型的进一步优选方案，在所述串联变压器其它侧绕组侧配置接地避雷器。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述串联变压器其它侧采用星形接线方式，或者采用三角形接线方式。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述串联变压器其它侧绕组均采用星形接线方式时，所述串联变压器增加平衡绕组。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述串联变压器其它侧绕组采用星形接线方式时，中性点直接接地或者经电阻接地。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述串联变压器包含有平衡绕组时，平衡绕组两端不配置跨接的避雷器。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述串联变压器平衡绕组的其中一端直接接地。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述串联变压器的平衡绕组的至少一端经避雷器接地。

本实用新型的有益效果，在于提供一种串联补偿设备的保护系统,能够保证设备在系统扰动、模块故障或交直流电网过电压时，均能可靠的动作，保护设备不受过电压应力而损坏，从而可以提高设备整体的可靠性，适合于工程应用。

附图说明

图1是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用星形接法加平衡绕组的接线方式)结构图，线路侧绕组两端加接地避雷器；

图2是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用星形接法加平衡绕组的接线方式)结构图，线路侧绕组两端不加接地避雷器；

图3是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用星形接法加平衡绕组的接线方式)结构图，其它侧绕组两端不配置跨接避雷器；

图4是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用星形接法加平衡绕组的接线方式)结构图，线路侧绕组两端不配置跨接避雷器；

图5是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用星形接法加平衡绕组的接线方式)结构图，其它侧绕组两端配置旁路开关；

图6是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用星形接法加平衡绕组的接线方式)结构图，其它侧绕组配置接地避雷器；

图7是本实用新型串联补偿设备的保护系统(串联变压器低压侧采用三角形的接线方式)结构图；

图8是平衡绕组接线方式图，有一端直接接地；

图9是平衡绕组接线方式图，至少有一端经避雷器接地；

图10是三角形接线方式图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

本实用新型提出了一种串联补偿设备的保护系统，如图1所示，所述串联补偿设备的保护系统包含但不限于串联变压器、旁路开关和避雷器，串联变压器线路侧绕组的近母线端和近线路端均配置接地避雷器，在串联变压器线路侧绕组两端配置跨接的避雷器和旁路开关，两者并联；在串联变压器其它侧绕组两端配置跨接的避雷器。跨接避雷器、接地避雷器和旁路开关配合，保护串联补偿设备的安全。

当串联补偿设备离线路及母线原有避雷器比较近时，所述串联变压器线路侧绕组的近母线端和近线路端不配置接地避雷器，如图2所示。

当所述配置的串联变压器线路侧绕组两端跨接的避雷器的保护水平能够保护串联补偿设备时，不配置跨接在串联变压器其它侧绕组两端的避雷器，如图3所示。

当所述配置的串联变压器其它侧绕组两端跨接的避雷器的保护水平能够保护串联补偿设备时，不配置跨接在串联变压器线路侧绕组两端的避雷器，如图4所示。

可以在所述串联变压器其它侧绕组两端配置跨接的旁路开关，如果同时有跨接的避雷器，与之并联，进一步提高保护系统的可靠性，如图5所示。

可以在所述串联变压器其它侧绕组侧配置接地避雷器，进一步提高保护系统的可靠性，如图6所示。

所述串联变压器其它侧可采用星形接线方式，也可以采用三角形接线方式，如图7、图10所示。

所述串联变压器其它侧绕组均采用星形接线方式时，所述串联变压器增加平衡绕组，如图8所示。

所述串联变压器其它侧绕组采用星形接线方式时，中性点可直接接地或者经电阻接地，如图8所示。

所述串联变压器包含有平衡绕组时，平衡绕组两端不配置跨接的避雷器。

所述串联变压器平衡绕组的其中一端直接接地。如图8所示。

所述串联变压器的平衡绕组的至少一端经避雷器接地，进一步提高保护系统的可靠性，如图9所示。

最后应该说明的是：结合上述实施例仅说明本实用新型的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的专利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于：所述串联补偿设备的保护系统包括串联变压器、旁路开关和避雷器，所述避雷器包括接地避雷器和跨接避雷器；

串联变压器线路侧绕组的近母线端和近线路端均配置接地避雷器；当串联补偿设备离线路及母线原有避雷器的距离小于设定的阈值时，所述串联变压器线路侧绕组的近母线端和近线路端不配置接地避雷器；

在串联变压器线路侧绕组两端配置跨接的避雷器和旁路开关，两者并联，在串联变压器其它侧绕组两端配置跨接的避雷器；

当所述配置的串联变压器线路侧绕组两端跨接的避雷器的保护水平能够保护串联补偿设备时，不配置跨接在串联变压器其它侧绕组两端的避雷器；

当所述配置的串联变压器其它侧绕组两端跨接的避雷器的保护水平能够保护串联补偿设备时，不配置跨接在串联变压器线路侧绕组两端的避雷器；

跨接避雷器、接地避雷器和旁路开关配合，保护串联补偿设备的安全。

2.如权利要求1所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，在所述串联变压器其它侧绕组两端配置跨接的旁路开关。

3.如权利要求1所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，在所述串联变压器其它侧绕组侧配置接地避雷器。

4.如权利要求1所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，所述串联变压器其它侧采用星形接线方式，或者采用三角形接线方式。

5.如权利要求4所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，所述串联变压器其它侧绕组均采用星形接线方式时，所述串联变压器增加平衡绕组。

6.如权利要求4所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，所述串联变压器其它侧绕组采用星形接线方式时，中性点直接接地或者经电阻接地。

7.如权利要求5所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，所述串联变压器包含有平衡绕组时，平衡绕组两端不配置跨接的避雷器。

8.如权利要求5所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，所述串联变压器平衡绕组的其中一端直接接地。

9.如权利要求5所述的一种串联补偿设备的保护系统，其特征在于，所述串联变压器的平衡绕组的至少一端经避雷器接地。