JP2013529053A

JP2013529053A - ガス絶縁開閉装置（ｇｉｓ）変電所内の非常に高速な過渡過電圧の発生をシミュレートする方法およびこの試験回路

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Publication number: JP2013529053A
Application number: JP2013514531A
Authority: JP
Inventors: チェン、ウェイジャン; ダイ、ミン; グ、ディンシエ; リン、ジミン; ウ、ジュンフイ; ジョウ、ペイホン; チェン、グオチャン; リ、ジェンチャン; ハン、ビン; ヘ、フイウェン; リ、ウェンイ
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; Henan Pinggao Electric Co Ltd; State Grid Electric Power Research Institute
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; Henan Pinggao Electric Co Ltd; State Grid Electric Power Research Institute
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: JP5813759B2; CN101881813A; CN101881813B; WO2011157046A1

Abstract

ガス絶縁開閉装置（ｇａｓｉｎｓｕｌａｔｅｄｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ、ＧＩＳ）変電所内の非常に高速な過渡過電圧（ｖｅｒｙｆａｓｔｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅ、ＶＦＴＯ）発生をシミュレートする方法およびこの試験回路が提供される。試験回路は、第１の断路器装置（２１）と、第２の断路器装置（２２）と、第１の絶縁パイプブッシング（２３）と、第２の絶縁パイプブッシング（２４）とを含む。第１の断路器装置（２１）の一方の端部が、パイプラインを介して第２の断路器装置（２２）の一方の端部と接続され、第１の断路器装置（２１）のもう一方の端部が、パイプラインを介して第１の絶縁パイプブッシング（２３）の一方の端部と接続され、第２の断路器装置（２２）のもう一方の端部が、パイプラインを介して第２の絶縁パイプブッシング（２４）の一方の端部と接続される。試験回路はまた、分岐バス（２５）を含み、分岐バス（２５）の一方の端部が、第１の断路器装置（２１）と第１の絶縁パイプブッシング（２３）の間のパイプラインに接続され、もう一方の端部が不動状態である。ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ配線接続方法で断路器遮断ポートおよびＧＩＳパイプラインに出現するＶＦＴＯ波形が、分岐バス（２５）の長さを変えることによりシミュレートされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力技術の分野に関し、より詳細にはガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ、ＧａｓＩｎｓｕｌａｔｅｄＳｗｉｔｃｈｇｅａｒ）変電所内の非常に高速な過渡過電圧の発生をシミュレートする方法およびこの試験回路に関する。

電力技術の発達に伴い、現在では、ＧＩＳ変電所の断路器に対して小容量性電流の開閉試験を行わなければならず、かつ小容量性電流を閉じるおよび遮断する能力に関して断路器を検査するための試験回路が推奨されることが、電力業界標準ＩＥＣ６２２７１−１０２：２００２（高圧開閉装置および制御装置−第０２部：高圧交流断路器および接地スイッチ）に明確に規定された。

図１に示すように、図１は、従来技術における断路器試験用配線回路の概略図であり、図中、Ｕ１が、試験では定格電圧の１．１／√３倍の交流電圧振幅を有する電源電圧を示し、Ｃ１が、標準ＩＥＣ６２２７１−１０２：２００２を参照して選択される値を有することがある、電源側の付加的な集中容量を示し、Ｕ２が、試験では定格電圧の１．１×√２／√３倍の振幅の負の直流電圧となることがある負荷側の電源を示す。ＤＴが断路器を示し、ＤＡが補助断路器を示す。ｄ１がＤＴの定位開放接点とブッシングの端部の間の距離を表す。ｄ２がＤＴの定位開放接点とＤＡの定位開放接点の間の距離を表す。典型的なＶＦＴ（ＶｅｒｙＦａｓｔＴｒａｎｓｉｅｎｔ、非常に高速な過渡現象）条件を得るために、比ｄ２／ｄ１は、０．３６〜０．５２の範囲とすべきである。

標準ＩＥＣ６２２７１−１０２：２００２で推奨される試験回路の目的が、小電流を遮断する／閉じる能力に関して断路器を検査することであり、したがって、単にＶＦＴＯ（ＶｅｒｙＦａｓｔＴｒａｎｓｉｅｎｔＶｏｌｔａｇｅ、非常に高速な過渡電圧）を生成することだけが必要である。このような条件下で発生するＶＦＴＯ波形は、超高圧ＧＩＳ変電所で発生するＶＦＴＯ波形と異なり、最大ＶＦＴＯ振幅が実際の事業で発生する可能性があるかどうかを推定することは困難である。ＥＨＶＧＩＳ変電所で発生するＶＦＴＯは、不連続な波動インピーダンスを有する場所で電圧波の多重屈折および反射により引き起こされる。異なる場所にある断路器が操作されたとき、異なるＧＩＳ接続方法が、最大ＶＦＴＯの大きさの発生不確定性を引き起こすことがある。

したがって、現在の電力業界標準で提案される、小容量性電流を遮断する／閉じる試験のための試験回路は、ＥＨＶＧＩＳ変電所で出現するＶＦＴＯ波形を実際に反映することができない。ＥＨＶＧＩＳ変電所では、発生する最大ＶＦＴＯ値が、比較的一定の場所で、すなわち開放された断路器の遮断の場所で発生する。

従来技術の研究および実践において、既存の実装では、ＧＩＳ変電所内の断路器が操作されたとき、発生する最大ＶＦＴＯは、断路器の遮断の場所で発生する可能性が必ずしもあるのではなく、むしろ、バス上の特定の地点で発生することがあることを本発明の発明者らが確認した。このような状況に対して、現在の電力業界標準で提供される試験回路では、ＧＩＳ変電所で発生するＶＦＴＯ波形を完全にシミュレートし、測定することができず、したがって、大きな制約がある。

ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）変電所内の断路器装置およびＧＩＳパイプラインの遮断時に出現する非常に高速な過渡過電圧波形をシミュレートするために、ＧＩＳ変電所内のＶＦＴＯの発生をシミュレートする方法およびこの試験回路が、本発明の実施形態で提供される。

したがって、試験回路内の第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間の分岐バスを接続することと、第１の断路器装置、および第１の断路器装置に接続された第２の断路器装置が、それぞれガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）変電所内で異なるＧＩＳ接続方法で操作されたときに試験回路内で発生するＶＦＴＯをシミュレートするために分岐バスの長さを変えることとを備える、ＧＩＳ変電所内の非常に高速な過渡過電圧の発生をシミュレートする方法が、本発明の一実施形態で提供される。

分岐バスは、一定長の分岐バス、または長さが調節可能な分岐バスであり、分岐バスはＧＩＳパイプラインである。

場合によっては、第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または第１の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、電源に接続されたブッシングである。

場合によっては、ＤＳ１装置内に制動抵抗器が提供され、ＤＡ装置内に制動抵抗器が提供されない。

それに対応して、第１の断路器装置と、第２の断路器装置と、第１の絶縁ブッシングと、第２の絶縁ブッシングとを備える試験回路であって、第１の断路器装置の一方の端部が、パイプラインを介して第２の断路器装置の一方の端部に接続され、第１の断路器装置のもう一方の端部が、パイプラインを介して第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続され、第２の断路器装置のもう一方の端部が、パイプラインを介して第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続され、試験回路は分岐バスをさらに備え、分岐バスの一方の端部が第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインに接続され、分岐バスのもう一方の端部が浮動状態であり、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で発生するＶＦＴＯ波形が、分岐バスの長さを変えることによりシミュレートされる試験回路を本発明で提供する。

場合によっては、分岐バスの一方の端部は、圧着接続、クランピング接続、またはねじとナット接続により、第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインに接続される。

場合によっては、分岐バスはＧＩＳパイプラインであり、ＧＩＳパイプラインの長さは３ｍ、６ｍ、または９ｍである。

場合によっては、分岐バスは長さが調整可能なＧＩＳパイプラインであり、ＧＩＳパイプラインの調整可能な長さは２ｍ〜１０ｍである。

場合によっては、第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングである、または
第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または
第１の断路器は補助断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、電源に接続されたブッシングである。

場合によっては、ＤＳ１装置とＤＡ装置の間の距離が５．２７ｍ〜７．２７ｍである、
分岐バスの一方の端部と第１の断路器装置の間のパイプラインの長さが１．２４５ｍ〜３．２４５ｍである、
分岐バスの一方の端部と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインの長さがシミュレーションにより得られ、１０．６ｍ〜１２．６ｍの間である。

場合によっては、パイプラインを介して第１の断路器装置のもう一方の端部を第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することは、Ｌ字型パイプラインを介して第１の断路器装置のもう一方の端部を第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することを備える、
パイプラインを介して第２の断路器装置のもう一方の端部を第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することは、Ｌ字型パイプラインを介して第２の断路器のもう一方の端部を第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することを備える、
場合によっては、Ｌ字型パイプラインは、そのかどで分解することができる。

本発明の一実施形態で提供される試験回路は、断路器がＥＨＶ変電所内のさまざまな接続方法で操作されたときに発生するＶＦＴＯ波形をシミュレートすることができることが上記の技術的解決策から理解することができる。第１の断路器装置と電源側ブッシングの間を分岐バスで接続することにより（すなわち、試験回路内の分岐を有する構造物）、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で、第１の断路器装置と第２の断路器装置の間のパイプライン上で発生するＶＦＴＯが、分岐バスの長さを変えることにより本発明の実施形態でシミュレートされる。

さらに、いくつかの実施形態では、試験回路内のさまざまな装置間のパイプラインの長さ、例えば、ＤＳ１とＤＡの間のパイプラインの長さ、ＤＳ１とＢＧ１の間のパイプラインの長さ、分岐バスのパイプラインの長さに関する要件がいくつかある。

さらに、装置の組立ておよび分解に好都合なように、試験回路は、配線変更に好都合なＬ字型構造である。「Ｌ字型」構造を使って、ＤＳ１およびＤＡの場所が好都合に交換することができる、またはＤＳ１およびＤＡに接続された電源および負荷は交換することができる。換言すれば、本試験回路によれば、本発明のいくつかの実施形態が、断路器がＧＩＳ変電所で操作されたときに、断路器装置とＧＩＳパイプラインの遮断時に発生するＶＦＴＯをシミュレートすることができるだけでなく、配線回路の構造を変えることによりさまざまな動作条件でＶＦＴＯをシミュレートすることができ、その結果、試験回路の測定結果が、実際の事業で出現する最大ＶＦＴＯを反映することができる。

図１は、従来技術における断路器試験用配線回路の概略図である。図２は、本発明の一実施形態による試験回路の概略構造図である。図３は、本発明の一実施形態で提供される、ＥＨＶＧＩＳによるＶＦＴＯを測定するための試験回路の概略構造図である。図４は、本発明の一実施形態に従って提供される試験回路の斜視構造図である。図５Ａは、本発明の一実施形態で提供される試験回路の正面図である。図５Ｂは、本発明の一実施形態で提供される試験回路の上面図である。図６は、本発明の一実施形態で提供される、ＤＳ１およびＤＡの場所を交換する組立分解図である。図７は、本発明の一実施形態で提供される試験回路を備えるＧＩＳ変電所内のＶＦＴＯの発生をシミュレートする方法の流れ図である。

以下、本発明の実施形態が、添付図面と併せて詳細に説明される。

図２を参照すると、図２は、本発明の一実施形態で提供される試験回路の構造図である。試験回路は、第１の断路器装置２１と、第２の断路器装置２２と、第１の絶縁ブッシング２３と、第２の絶縁ブッシング２４と、分岐バス２５とを備え、第１の断路器装置２１の一方の端部が、パイプラインを介して第２の断路器装置２２の一方の端部に接続され、第１の断路器装置２１のもう一方の端部が、パイプラインを介して第１の絶縁ブッシング２３の一方の端部に接続され、第２の断路器装置２２のもう一方の端部が、パイプラインを介して第２の絶縁ブッシング２４の一方の端部に接続され、分岐バス２５の一方の端部が、第１の断路器装置２１と第１の絶縁ブッシング２３の間のパイプラインに接続され、分岐バスのもう一方の端部が浮動状態であり、ＧＩＳ内の異なるＧＩＳ配線方法（すなわち、異なる試験回路）で発生するＶＦＴＯ、すなわち、第１の断路器装置と第２の断路器装置の間で発生するＶＦＴＯが、分岐バスの長さを変えることによりシミュレートされる。

本発明の一実施形態で提供される試験回路は、断路器装置が操作されたときの（例えば、第１の断路器装置および／または第２の断路器装置など、以下同じ）ＥＨＶＧＩＳ（ＧａｓＩｎｓｕｌａｔｅｄＳｗｉｔｃｈｇｅａｒ）変電所内の接続方法と実質的に一致し、断路器装置がＥＨＶＧＩＳ変電所で操作されたときに発生するＶＦＴＯ波形を実際に再現することができる。換言すれば、本発明の実施形態の試験回路を使って、断路器装置がＥＨＶＧＩＳ変電所で操作されたときに、断路器装置とＧＩＳパイプラインの遮断時に出現するＶＦＴＯ波形をシミュレートすることが可能である。さらに、実際の事業における実際のＧＩＳ変電所の装置サイズと相まって、試験回路は、その測定結果に実際の事業で出現する最大ＶＦＴＯ電圧を反映することができ、試験回路の構造は、分岐バスを介して変えることができ、その結果、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で、断路器装置間で発生するＶＦＴＯ電圧をシミュレートすることができる。

場合によっては、分岐バスの一方の端部は、圧着接続、クランピング接続、またはねじとナット接続により、第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインに接続される。または、接続は、ＧＩＳ変電所内でさまざまな装置間の標準的な接続とすることができる。

場合によっては、分岐バスはＧＩＳパイプラインであるが、これに限定されない。一般に、ＧＩＳパイプラインの長さは３ｍ、６ｍ、または９ｍであるが、これらに限定されず、第１の断路器装置と第２の断路器装置の間の距離、および第１の断路器装置と分岐バスの間の距離に従って変えることができ、本実施形態では、長さの制限がない。

場合によっては、分岐バスは、２区間ＧＩＳパイプラインであり、一般に、ＧＩＳパイプラインの各区間は、長さが３ｍ〜６ｍであり、必要に応じて確実に変えることができ、本実施形態では、長さの制限がない。さらに、分岐バスは、長さが調節可能なＧＩＳパイプライン、例えば調節可能な２区間ＧＩＳパイプライン、または調節可能な３区間ＧＩＳパイプラインでもよく、一般に、ＧＩＳパイプラインの調節可能な長さは２ｍ〜１０ｍであり、実際の用途に適合するように変えることができる。本実施形態では、長さの制限がない。

場合によっては、第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＳ１であり、かつ第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＡであるとき、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングである、または
第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングである、または
第１の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、第２の絶縁ブッシングが、電源に接続されたブッシングである。

場合によっては、ＤＳ１装置とＤＡ装置の間のパイプラインの距離が５．２７ｍ〜７．２７ｍである、
分岐バスの一方の端部と第１の断路器装置の間のパイプラインの長さが１．２４５ｍ〜３．２４５ｍであり、この長さは、第１の断路器装置と分岐バスの間の最小長に従って決定することができる。

場合によっては、分岐バスの一方の端部と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインの長さが、シミュレーションにより得られ、この長さは１０．６ｍ〜１２．６ｍの間である。

場合によっては、ＤＳ１装置内に制動抵抗器が提供され、ＤＡ装置内に制動抵抗器は提供されない。

場合によっては、第１の断路器装置と、第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインに接続された分岐バスの一方の端部との間の長さが１．２４５ｍ〜３．２４５ｍ、一般に２．２４５ｍでもよい、または３．４７５ｍ〜５．４７５ｍ、一般に４．４７５ｍでもよいが、これらに限定されず、実際の用途に従って変えることができる。

場合によっては、試験回路で接続を変更するのに好都合なように、パイプラインを介して第１の断路器装置のもう一方の端部を第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することは、Ｌ字型パイプラインを介して第１の断路器装置のもう一方の端部を第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することを備える、
パイプラインを介して第２の断路器装置のもう一方の端部を第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することは、Ｌ字型パイプラインを介して第２の断路器装置のもう一方の端部を第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することを備え、Ｌ字型パイプラインは、そのかどで取り外し可能である。

本開示で提供される試験回路は、断路器装置がＥＨＶ変電所内のいくつかの接続方法で操作されたときに発生するＶＦＴＯを、本開示の試験回路の構造がシミュレートすることができるという点で、標準で推奨される試験回路と異なる。分岐バスをＤＳ１装置と電源側パイプラインの間に接続することにより（すなわち、試験回路に分岐を有する構造）、本開示は、分岐バスの長さを変更することにより、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ配線方法でＤＳ１装置とＤＡ装置の間に発生する過渡過電圧をシミュレートすることができる。一方、本開示では、試験回路のサイズ、例えば、ＤＳ１とＤＡの間のパイプラインの長さ、ＤＳ１とＢＧ１の間のパイプラインの長さ、分岐バスのパイプラインの長さなどに関する要件がいくつかある。さらに、装置の組立ておよび分解に好都合なように、試験回路は、接続の変化を容易にするために「Ｌ字型」構造となっている。「Ｌ字型」構造を使って、ＤＳ１およびＤＡの場所、またはこれらに接続される電源および負荷の場所を好都合に交換することができる。すなわち、本開示は、試験回路の測定結果に実際の事業で出現する最大ＶＦＴＯを反映するように、試験回路の構造を変更することにより、断路器がＧＩＳ変電所内で操作されたときに断路器装置およびＧＩＳパイプラインの遮断時に発生するＶＦＴＯだけでなく、いくつかの動作条件下のＶＦＴＯもシミュレートすることができる。

当業者の理解に好都合なように、以下に特定の実施形態に関して説明が行われる。

同じく図３を参照すると、図３は、本発明の一実施形態で提供される、ＥＨＶＧＩＳ変電所内のＶＦＴＯ測定用試験回路の概略構造図である。本実施形態では、一例として、第１の断路器装置は、操作される断路器ＤＳ１であり、第２の断路器装置は補助断路器ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、電源側に接続され、第２の絶縁ブッシングは、負荷側に接続され、分岐バスはＭ１およびＭ２であるが、これらに限定されず、本実施形態では、ＤＳ１およびＤＡは場所を交換することができる、すなわち、第１の断路器装置は断路器装置ＤＡであり、大第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングである。また、以下に詳細に説明されるように類似の方法では、第１の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングである。

図３に示すように、試験回路の本体がＢＧ１とＢＧ２の間の部分である。本実施形態では、Ｕ１は定格電圧の１．１／√３倍の交流電圧振幅を有する電源電圧を表し、Ｃ１は、標準ＧＢ１９８５−８９を参照して選択される値を有する、電源側の付加的な集中容量であり、Ｕ２は、試験では定格電圧の１．１×√２／√３倍の振幅を有する負の直流電圧でもよい負荷側電圧を表す。ＢＧ１およびＢＧ２は、それぞれ電源側および負荷側のＥＨＶブッシングである。本実施形態では、ＤＳ１は操作される断路器であり、ＤＡは補助断路器であり、両方とも一般にＧＩＳ断路器と呼ばれる。ＤＳ１は制動抵抗器を提供されてもよく、ＤＡはこの中に制動抵抗器が提供されず、試験回路の他の部分はＧＩＳパイプラインである。試験回路内のさまざまな装置のサイズは、ＥＨＶＧＩＳ装置の装置サイズであり、異なる製造業者の装置が、異なるサイズを有する。さまざまな装置間の接続は、ＧＩＳ装置間の標準的接続である。

中に制動抵抗器を提供されたＤＳ１はまた、本開示では、ＶＦＴＯを制限する手段を研究する目的で使用されてもよい。本開示は、分岐バスの長さを変更することにより、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で発生する最大ＶＦＴＯ値をシミュレートすることができる。具体的には、図３に示すように、分岐バス区間が、ＢＧ１とＤＳ１の間のパイプラインに接続され、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法（すなわち、異なる試験回路）で発生する最大ＶＦＴＯ値は、分岐バスの長さを変更することによりシミュレートすることができる。

中国におけるＥＨＶＧＩＳ変電所の実際の構造によれば、ＤＳ１とＤＡの間のパイプラインの電気接続長は、例えば６．２７ｍとなる可能性がある。この長さの選択原理は、ＥＨＶ変電所内の断路器と遮断器の分岐点の間の電気的長さに一致することである。中国では、ＥＨＶ変電所内の断路器と遮断器の分岐点の間の距離は６ｍ〜７ｍである。以下、パイプライン長は電気接続長を指す。

ＤＳ１とＭ１の間の長さに関しては、変電所内の断路器ＤＳ１と分岐回路の間の最小長、およびＧＩＳ装置自体の最小要件に従って２．２４５ｍに設定されるが、これに限定されない。ＧＩＳ装置自体の最小要件は、実際の用途に従って変更することができる。本発明には、ＧＩＳ装置自体の最小要件に対する制限はない。

Ｍ１からＢＧ１までの距離は、シミュレーション計算により得ることができる。シミュレーションでは、ＢＧ１とＭ１の間の長さ、およびＭ１とＭ２の間の長さは、計算を通して変数とみなされ、ＢＧ１とＭ１の間の長さが１１．６ｍであり、かつＭ１とＭ２の間の長さが９ｍであるとき、試験回路内のＧＩＳ断路器で最大ＶＦＴＯが発生することがある。計算方法は、以下の通りである。ＥＭＴＰ（電磁過渡現象プログラム）を使って計算を行い、まず、ＢＧ１とＭ１の間の長さを一定値に設定し、Ｍ１とＭ２の長さを変更することにより一連の計算結果を得る。次いで、ＢＧ１とＭ１の間の距離を別の値に変更し、この値を一定値として扱い、再度、Ｍ１とＭ２の間の長さを変更することにより一連の計算結果を得る。これらの計算結果から最大値を選択し、ＢＧ１とＭ１の間の対応する長さが１１．６ｍであり、Ｍ１とＭ２の間の対応する長さが９ｍである。

試験では、ＢＧ１とＭ１の間の長さは、Ｍ１の一方の端部とＢＧ１の一方の端部の間の長さを指す。ブッシングとして、ＢＧ１の長さは１３．１５ｍである。試験回路は、交流電源側（Ｕ１側）の断路器が操作されたときに発生するＶＦＴＯを測定するために主に使用されるので、直流電源側（Ｕ２側）のＧＩＳ長に関する約はない、すなわち、ＤＡとＢＧ２の間の長さに関する要件はなく、この長さは、ユーザが自由に選択することができる。ＤＡとＢＧ２の間の長さは、本発明の一実施形態では４．４７５ｍとすることが推奨される。測定試験の動作ステップは、主に以下の通りである。まず、ＤＳ１およびＤＡの場所のオフ位置を定める。次いで、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法をシミュレートするために、分岐バスの長さを変更する、例えば、分岐バスの長さを３ｍになるように変える、すなわち、ＤＳ１が３ｍの分岐バスを有する試験回路構造になるように変える。次いで、ＤＡを閉じて、ＤＳ１とＤＡの間のパイプライン上に直流電圧を発生させ、次いで、ＤＡを開き、ＤＳ１を閉じて、試験回路内のＤＳ１とＤＡの間にＶＦＴＯを発生させる。ＤＳ１を開いて、試験回路内にＶＦＴＯを発生させ、この測定を完了する。すなわち、測定では、試験回路の測定結果に実際の事業で発生する最大ＶＦＴＯ電圧を反映するように、分岐バスの長さを変えることにより、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で発生するＶＦＴＯをシミュレートすることができる。

最大ＶＦＴＯを測定することに加えて、本開示の試験回路は、回路構造がＶＦＴＯに与える影響を調べることができる。中国では、ＥＨＶ変電所内でＧＩＳを使用する場合、バス区間（すなわち、ＧＩＳパイプライン）がＧＩＳ断路器により遮断された／閉じられたとき、バス区間の長さは実質的に３ｍ〜９ｍの範囲になる。試験回路がＶＦＴＯに与える影響を調べるために試験回路を使用するとき、分岐バスパイプラインＭ１およびＭ２の長さは調節することができる。ＥＨＶ変電所のＧＩＳ接続特徴によれば、分岐バスパイプラインＭ１およびＭ２の長さは、４つのそれぞれの状態、すなわち０ｍ、３ｍ、６ｍ、および３ｍ＋６ｍに調節することができるが、これらに限定されない。また、分岐バスパイプラインＭ１およびＭ２の長さは、実際の用途に従って、例えば１０、１５、または２０に調節することができる。この場合、分岐バスは、それぞれ３ｍおよび６ｍの長さを有するが、これらに限定されない、２つのＧＩＳパイプライン区間により形成される。試験回路に分岐バスが接続されないとき、すなわち、分岐バスの長さが０ｍであるとき、本発明で提供される試験回路は、標準ＧＢ１９８５−８９で推奨される断路器試験回路になる。

本開示の試験回路を使用して、ＶＦＴＯを制限する手段を調べるために使用することもできる。試験回路では、ＤＳ１内に制動抵抗器が提供され、ＤＡにはこの中に制動抵抗器が提供されない。回路が図３に示すように接続された場合、ＶＦＴＯを制限する手段を有する場合のＶＦＴＯ波形は（制限する手段は、断路器内に制動抵抗器を提供することである）、ＤＳ１を操作することにより測定することができる。ＤＳ１とＤＡの場所を交換し、ＤＡを操作してＶＦＴＯを発生させることにより、ＶＦＴＯを制限する手段なしのＶＦＴＯ波形を測定することができる。具体的には、図４に示すように、図４は、本発明の一実施形態で提供される試験回路の斜視図である。

本開示では、試験回路の回路接続を変更することができる。実際には、回路接続を変更することは、２つの独立事象、すなわち、分岐バスの長さを変更することと、ＤＳ１およびＤＡの場所を交換することとを備える。ＤＳ１およびＤＡの場所は、本開示では交換することができ、上記の実施形態では、ＤＳ１およびＤＡに接続された電源および負荷の場所を交換することも可能である、すなわち、電源はＤＡに接続することができ、ＤＡが操作されたとき、負荷はＤＳ１に接続される。交換する目的は、ＤＳ１またはＤＡを操作することにより、ＤＳ１が制動抵抗器を提供されたとき、またはＤＡが制動抵抗器を提供されないときのＶＦＴＯを調べることである。

試験回路内のさまざまな装置（ＤＳ１およびＤＡなど）の組立ておよび分解を容易にするために、パイプライン区画Ｍ１およびＢＧ１、ならびにパイプライン区画ＤＡおよびＢＧ２は、「Ｌ字型」接続により接続される。ＤＳ１およびＤＡの場所を交換するとき、試験回路を完全に分解するおよび再度組み立てるのを防止するために、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶの区間が、「Ｌ」形状のかどで分解することができる。具体的には、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ本発明の一実施形態で提供される試験回路の正面図および上面図である。

ＩＶ、ＩＩＩ、ＩＩ、Ｉは、分解後、試験回路を再度組み立てる過程で、この順序で再度組み立てられる。具体的には、図６に示すように、図６は、ＤＳ１およびＤＡの場所を交換する概略的な分解図である。

上記試験回路の実現方法に基づき、試験回路によりＧＩＳ変電所内のＶＦＴＯ電圧の発生をシミュレートする方法が、本発明でさらに提供され、この方法の流れ図が、図７に具体的に示され、方法は以下のステップを備える。

ステップ７０１：試験回路内の第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間のパイプラインに分岐バスを接続する。

ステップ７０２：第１の断路器装置、および第１の断路器装置に接続された第２の断路器装置が、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法でそれぞれ操作されたときに試験回路内で発生するＶＦＴＯ電圧をシミュレートするために、分岐バスの長さを変える。

場合によっては、分岐バスは、一定長を有する分岐バス、または長さが調節可能な分岐バスである。

場合によっては、分岐バスはＧＩＳパイプラインである。

場合によっては、第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または
第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または
第１の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、電源に接続されたブッシングである。

場合によっては、ＤＳ１装置は、この中に制動抵抗器を提供され、ＤＡ装置はこの中に制動抵抗器を提供されない。

方法のさまざまなステップの実装の詳細は、上記の試験回路の対応する実装で見いだすことができ、それについてはここで繰り返さない。

本開示で提供される試験回路は、ＥＨＶＧＩＳ変電所内の断路器が操作されたときの接続方法と実質的に一致し、断路器がＥＨＶＧＩＳ内で操作されたときに発生するＶＦＴＯを実際に反映することができ、断路器がＧＩＳ変電所内で操作されたときに、断路器とＧＩＳパイプラインの遮断時に発生するＶＦＴＯをシミュレートすることができるという利点がある。一方、事業における実際の変電所の装置サイズと相まって、試験回路は、その測定結果に事業で発生する最大ＶＦＴＯを反映することができる。

上記のさまざまな実施形態の説明を通して、本発明は、ソフトウェアおよび必須の汎用ハードウェアプラットフォームの方式で実装することができることを当業者は明確に理解することができる。当然のことながら、本発明はハードウェアにより実装することができる。しかしながら、ほとんどの場合、前者が好ましい。このような理解に基づき、本発明の技術的解決策、または従来技術に寄与する、本発明の技術的解決策の一部が、ソフトウェア製品の形で実質的に具体化することができる。ソフトウェア製品は、本発明のそれぞれの実施形態による方法をコンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、ネットワーク装置などでもよい）に実行させるいくつかの命令を含む記憶媒体、例えばＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスクなどに格納することができる。

本発明の説明は、例示および説明の目的で提示されたが、網羅的であること、または開示される形に本発明を限定することを意図するものではない。本発明の範囲および精神を逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態が当業者には明らかであろう。本発明の原理、および実際の用途を最もよく説明するため、ならびに企図される特定の使用法に適したさまざまな修正を伴うさまざまな実施形態について本発明を当業者が理解することができるようにするために、実施形態は選択され、説明された。

Claims

試験回路によりガス絶縁開閉装置変電所内の非常に高速な過渡過電圧の発生をシミュレートする方法であって、
前記試験回路内の第１の断路器装置と第１の絶縁ブッシングの間に分岐バスを接続することと、
前記第１の断路器装置、および前記第１の断路器装置に接続された第２の断路器装置が、ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で操作されたときに前記試験回路に発生するＶＦＴＯをシミュレートするために、前記分岐バスの長さを変えることと
を備える方法。
前記分岐バスは、一定長の分岐バス、または長さが調節可能な分岐バスであり、前記分岐バスはＧＩＳパイプラインであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＳ１であり、前記第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＡであり、前記第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、前記第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または
前記第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、前記第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、前記第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、前記第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、負荷に接続されたブッシングである、または
前記第１の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、前記第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、前記第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、前記第２の断路器装置に接続された第２の絶縁ブッシングが、電源に接続されたブッシングである
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記ＤＳ１装置は、この中に制動抵抗器を提供され、前記ＤＡ装置は、この中に制動抵抗器を提供されないことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
試験回路であって、
第１の断路器装置と、第２の断路器と、第１の絶縁ブッシングと、第２の絶縁ブッシングとを備え、前記第１の断路器装置の一方の端部が、パイプラインを介して前記第２の断路器装置の一方の端部に接続され、前記第１の断路器装置のもう一方の端部が、パイプラインを介して前記第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続され、前記第２の断路器装置のもう一方の端部が、パイプラインを介して前記第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続され、前記試験回路は分岐バスをさらに備え、前記分岐バスの一方の端部が前記第１の断路器装置と前記第１の絶縁ブッシングの間の前記パイプラインに接続され、前記分岐バスのもう一方の端部が不動状態であり、前記ＧＩＳ変電所内の異なるＧＩＳ接続方法で発生するＶＦＴＯ波形が、前記分岐バスの長さを変えることによりシミュレートされる試験回路。
前記分岐バスの前記一方の端部は、圧着接続、クランピング接続、またはねじとナット接続により、前記第１の断路器装置と前記第１の絶縁ブッシングの間の前記パイプラインに接続されることを特徴とする、請求項５に記載の試験回路。
前記分岐バスはＧＩＳパイプラインであり、前記ＧＩＳパイプラインの長さは３ｍ、６ｍ、または９ｍであることを特徴とする、請求項５に記載の試験回路。
前記分岐バスは、長さが調節可能なＧＩＳパイプラインであり、前記ＧＩＳパイプラインの前記調節可能な長さは２ｍ〜１０ｍであることを特徴とする、請求項５に記載の試験回路。
前記第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＳ１であり、前記第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＡであり、前記第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、前記第２の絶縁ブッシングは、負荷に接続された絶縁ブッシングである、または
前記第１の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、前記第２の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、前記第１の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングであり、前記第２の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングである、または
前記第１の断路器装置は補助断路器装置ＤＳ１であり、前記第２の断路器装置は、操作される断路器装置ＤＡであり、前記第１の絶縁ブッシングは、負荷に接続されたブッシングであり、前記第２の絶縁ブッシングは、電源に接続されたブッシングである
ことを特徴とする、請求項５に記載の試験回路。
前記ＤＳ１装置と前記ＤＡ装置の間の前記パイプラインの長さが５．２７ｍ〜７．２７ｍであり、
前記分岐バスの前記一方の端部と前記第１の断路器装置の間の前記パイプラインの長さが１．２４５ｍ〜３．２４５ｍであり、
前記分岐バスの前記一方の端部と前記第１の絶縁ブッシングの間の前記パイプラインの長さがシミュレーションにより得られ、１０．６ｍ〜１２．６ｍの間である
ことを特徴とする、請求項９に記載の試験回路。
前記ＤＳ１装置は、この中に制動抵抗器が提供され、前記ＤＡ装置は、この中に制動抵抗器が提供されないことを特徴とする、請求項９に記載の試験回路。
パイプラインを介して前記第１の断路器装置のもう一方の端部を前記第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することは、Ｌ字型パイプラインを介して前記第１の断路器装置のもう一方の端部を前記第１の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することを備え、
パイプラインを介して前記第２の断路器装置のもう一方の端部を前記第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することは、Ｌ字型パイプラインを介して前記第２の断路器装置のもう一方の端部を前記第２の絶縁ブッシングの一方の端部に接続することを備える
ことを特徴とする、請求項５に記載の試験回路。
前記Ｌ字型パイプラインは、Ｌ字のかどで分解することができることを特徴とする、請求項１２に記載の試験回路。