CN2891436Y - 超长距离送电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种以等电压，进行长距离或超长距离的输送电力的装置，它是在接入三相线路电源进口与线路电源出口之间设置有常开的切除隔离开关及两台常闭的投入隔离开关，在两台常闭的投入隔离开关之间连接并联电抗器支路、并联电容器组支路、电压互感器支路，和串联电容器支路。在并联电抗器支路和并联电容器支路中均设有投切断路器；在串联电容器支路中设有串联电容器、线路断路器、避雷器，放电间隙、旁路断路器、阻尼电抗器、阻尼电阻、放电线圈、电流互感器、间隙电流互感器；各投切断路器用单片机控制。

Description

超长距离送电装置

技术领域

本实用新型涉及一种提高电网的输送能力的装置，更具体涉及一种在中高压电网中，以等电压，进行长距离或超长距离的输送电力，并确保输送电力质量的装置。

背景技术

长距离或超长距离送电是指送电距离超过电压的额定输电距离的送电。一般情况下，某一电压级的送电距离，受送电线路的电压损失限制，当送电距离不能满足电压损失要求时，需要提高一个电压等级。提高一个电压等级，意味着送电线路投资的大幅度增加，并增加一个高电压等级的变电所，在负载端再将电压变为适用电压的方法解决。如果对超长距离仍采用等电压输电，会因线路的损耗、负载的变化等引起电压的超限波动，即会造成送电质量的下降，也会引发负载使用的故障。

曾有文献不完全的披露，在国外部分的国家有应用于超高压系统的装置，其造价昂贵，保护复杂，而且这一技术应用于中高压系统性价比太低，故难于采用。

发明内容

本实用新型提供一种可克服现有技术不足，能在长距离或超长距离送电时波动值限制在额定范围内的装置。

本实用新型的装置是：在接入三相线路电源进口与线路电源出口之间设置有常开的切除隔离开关及两台常闭的投入隔离开关，在两台常闭的投入隔离开关之间连接并联电抗器支路、并联电容器组支路、电压互感器支路，和串联电容器支路，并联电抗器支路中设有：并联电抗器、避雷器；投切断路器、电流互感器；并联电容器支路中设有：投切断路器、并联电容器、放电线圈、避雷器、电流互感器、熔断器；串联电容器支路中设有：串联电容器、线路断路器、避雷器，放电间隙、旁路断路器、阻尼电抗器、阻尼电阻、放电线圈、电流互感器、间隙电流互感器；电压互感器支路中设有：电压互感器、隔离开关、熔断器，其中的断路器串接于电源出口与串联电容间，各投切断路器用单片机控制。

特别指出的是本实用新型中所用的单片机为可编程控制器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型的有益效果是：是在送电线路中加入超长距离送电装置，在无电流或小电流时投入电抗器，吸收线路电容电流；在额定电流时投入串联电容器，抵消线路部分电抗，使送电线路总的电压损失限定的规定的范围之内，线路功率因数偏低时投入并联电容器，补偿线路无功，进一步减少电压的损失，达到超长距离送电的目的。

本实用新型在中高压电网的超长距离输电线路中接入本实用新型装置，可解决线路空载或轻载时末端电压的大幅度抬高、重载时末端电压的大幅度降低现象，改善了电网的用电质量，保证了用电器的正常运行。同时本实用新型的装置结构相对简单，成本也较低。

附图说明

图1是超长距离送电装置主回路示意图。

图2是超长距离送电装置控制原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行解说：

附图1中，由并联电容器C1、并联电抗器DK、串联电容器C2、电压互感器YH、真空断路器DL、隔离开关QS、电流互感器LH、放电线圈FD、保护间隙JX、阻尼元件R(电阻)、L(电抗)、避雷器F、熔断器FU组成，接入三相线路电源进口与线路电源出口之间是常开的切除隔离开关QS2及两台常闭的投入隔离开关QS1、QS3，在两台常闭的投入隔离开关QS1、QS3之间连接并联电抗器支路、并联电容器支路、串联电容器支路、电压互感器支路。

并联电抗器支路有：并联电抗器DK、避雷器F2；投切断路器DL2、电流互感器2LH。

并联电容器支路有：投切断路器DL1、并联电容器C1、放电线圈FD1、避雷器F1、电流互感器1LH、熔断器FU2。

串联电容器支路有：串联电容器C2、线路断路器DL3、避雷器F3，放电间隙JX、旁路断路器DL4、阻尼电抗器L、阻尼电阻R、放电线圈FD2、电流互感器3LH、间隙电流互感器4LH。

电压互感器支路有：电压互感器YH、隔离开关QS4、熔断器FU1。

附图2是超长距离送电装置的控制原理图，主要由可编程控制器PLC、中间继电器、智能控制器等组成，智能控制器接受线路电流信号、电压信号并处理后发出线路电流上限信号、线路电流下限信号、线路无功上限信号、线路无功下限信号到可编程控制器PLC，经可编程控制器PLC判断处理后发出合闸指令驱动中间继电器动作从而控制各断路器合、分闸。

本实用型的投入切除关系为：

输电线路无电流或电流非常小时，控制器接受线路电流信号并处理后发出下限动作信号到可编程控制器PLC，经可编程控制器PLC判断处理后发出合闸指令，断路器DL2合闸投入并联电抗器DK，抵消线路分布式电容容抗，抑制线路线路末端电压升高。

输电线路为大电流时，控制器接受线路电流信号并处理后发出上限动作信号到可编程控制器PLC，经可编程控制器PLC判断处理后发出分闸指令，断路器DL2分闸切除并联电抗器DK，串接在线路线路中的串联电容器出力，抵消线路的部分感抗从而抬高了线路的末端电压。

输电线路为大电流时，智能控制器接受线路电流、电压信号并处理后若系统功率因数偏低时发出无功上限动作信号到可编程控制器PLC，经可编程控制器PLC判断处理后发出合闸指令，断路器DL1合闸投入并联电容器C1补偿系统无功功率，以进一步提高电压水平。当输电线路电流减小出现过补现象时，智能控制器发出无功下限动作信号到可编程控制器PLC，经可编程控制器PLC判断处理后发出分闸指令，断路器DL1分闸切除并联电容器C1。

电压互感器支路除为其它支路提供电压信号外并测量线路电压，电流互感器LH采集电流信号，放电线圈FD放掉电容器两端的残余电压。

并联电抗器支路、并联电容器支路装设常规的微机保护模块实现保护，串联电容器支路除装设常规的微机保护模块实现保护外，还增加了间隙保护，当超长距离送电装置至送电末端之间发生短路故障时，在串联电容器C2两端产生过电压，保护间隙放电，因间隙放电时间不宜过长，所以控制器接受旁路电流信号并处理后发出动作信号到可编程控制器PLC，经可编程控制器PLC判断处理后发出合闸指令，延时后旁路断路器DL4合闸保护间隙，若为瞬时故障旁路断路器DL4分闸，线路恢复正常运行。若为永久故障旁路掉间隙直至线路保护DL3动作。阻尼电抗器L、阻尼电阻R起衰减放电电流的作用。电压互感器支路的保护由熔断器FU1来实现现，单台并联电容器的保护由熔断器FU2来实现。

实现本装置的最好方法是使用成熟工业电气产品的电气元件，按照电压等级要求的绝缘距离，组装在一个密闭的分间隔的柜体内，可根据具体工程确定电流的整定值和信息要求，制造出室外型产品，安装在送电线路的始端与终端之间，切除隔离开关可以是线路设备。

本装置的超长距离送电器可以应用于新建工程延长供电距离，也可以应用于既有送电线路用于改善电能质量。尤其使用于西北建设中青藏铁路及边远地区送电。凡是具有开关柜生产能力的企业，都能生产本装置的相同电压等级的超长距离送电器，不需要增加设备与工装。

本实用新型装置已在青藏铁路电力试验段35kV电力贯通线中投入运行。青藏线电力试验段为格尔木至不冻泉，35kV输电线路总长为200公里，由格尔木35kV铁路变配电所长距离送电到不冻泉。超长距离送电装置安装在试验段供电线路的中间位置，距离格尔木91公里处的纳赤台车站附近。格尔木变配电所出口电压为35.6kV。

超长距离送电装置没有接入前(功率因数为0.83)：

空载(不计变压器的自耗)的情况下，线路末端电压为40.2kV；接入30％的负荷情况下，线路末端电压为39.0kV；接入60％的负荷情况下，线路末端电压为34.6kV；接入100％的负荷情况下，线路末端电压为33.6kV。

超长距离送电装置没有接入后(功率因数为0.92)：

空载的情况下，线路末端电压为38.2kV；接入30％的负荷情况下，线路末端电压为38.0kV；接入60％的负荷情况下，线路末端电压为35.1kV；接入100％的负荷情况下，线路末端电压为34.5kV。

由此可见，超长距离送电装置的投入，对改善超长距离送电线路末端的电压质量及电网的功率因数有着非常明显的效果。

Claims (2)

1、超长距离送电装置，其特征在于在接入三相线路电源进口与线路电源出口之间设置有常开的切除隔离开关QS2及两台常闭的投入隔离开关QS1、QS3，在两台常闭的投入隔离开关QS1、QS3之间连接并联电抗器支路、并联电容器组支路、电压互感器支路，和串联电容器支路，并联电抗器支路中设有：并联电抗器DK、避雷器F2；投切断路器DL2、电流互感器2LH；并联电容器支路中设有：投切断路器DL1、并联电容器C1、放电线圈FD1、避雷器F1、电流互感器1LH、熔断器FU2；串联电容器支路中设有：串联电容器CC、线路断路器DL3、避雷器F3，放电间隙JX、旁路断路器DL4、阻尼电抗器L、阻尼电阻R、放电线圈FD2、电流互感器3LH、间隙电流互感器4LH；电压互感器支路中设有：电压互感器YH、隔离开关QS4、熔断器FU1，其中的断路器QS3串接于电源出口与串联电容C2间，各投切断路器用单片机控制。

2、根据权利要求1所述的超长距离送电装置，其特征在于所用的单片机为可编程控制器PLC。

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