基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统技术方案

本实用新型专利技术涉及基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，属于配电的电路系统技术领域。其解决了现有电缆线路交叉互联接地存在的感应环流过大和金属护层环流损耗等问题。本实用新型专利技术包括互相连接的TSC控制器和晶闸管投切电容器装置，晶闸管投切电容器装置包括至少两组串联在交叉互联箱中的电容补偿电路，电容补偿电路包括两个门控晶闸管和可变可变电容器，两个门控晶闸管反向并联后与可变可变电容器串联；TSC控制器的信号采集端与电缆电路连接，TSC控制器的控制信号输出端与各组电容补偿电路连接。本实用新型专利技术能够快速有效地对电缆金属护层的感应电压进行补偿，从而降低交叉互联接地存在的感应环流，提高了电缆寿命及输送能力。

【技术实现步骤摘要】
基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统
本技术涉及基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，属于配电的电路系统

技术介绍
由于电压等级高、通流容量大，高压交联聚乙烯电缆均为单芯电缆。单芯电缆的导体和金属护层的关系，就相当于变压器的一次绕组和二次绕组，当电缆导体通过交流电时，会在金属护层产生感应电压。为避免金属护层出现较大环流，一般采取将金属护层一端直接接地，另一端经保护器接地或者三段等长电缆金属护层交叉互联后经保护器接地。采用交叉互联接地方式可以很好地解决这一问题，由于三相线芯电流相位相差近似120°，因此三相金属护层感应电压相位也近似相差120°。交叉互联接地方式将不同相的三小段金属护层串联在一起，利用不同相位感应电压抵消作用，达到降低工频感应电压的目的，在工程实践中得到了广泛的应用。高压电缆线路若是实施了理想的交叉互联接地，则金属护层两端感应电压为零，不存在感应环流。但是在实际工程中，受各种实际条件和运行环境的限制，电缆线路往往难以实现理想的交叉互联接地，因此在金属护层上存在不同程度的感应环流，比如，由于实际施工中不同段电缆排列方式不同、运行条件各异、以及同沟敷设其他电缆带电情况有差别，造成实际运行中交叉互联接地方式下感应环流过大的问题依然存在，进而造成金属护层环流损耗、电缆发热，降低电缆寿命和输送能力等问题。同时，交叉互联接地电缆线路在线路改造时也存在较大的不便。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有电缆线路交叉互联接地存在的上述缺陷，提出了一种基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，通过TSC控制器和晶闸管投切电容器装置，实时补偿电容产生感应电动势从而抵消交叉互联后不均衡导致的金属护层感应电压，抑制金属护层感应环流。与现有方法相比，本申请能够快速有效地对电缆金属护层的感应电压进行补偿，从而降低交叉互联接地方式下的感应环流，提高电缆寿命及输送能力。本技术是采用以下的技术方案实现的：一种基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，包括互相连接的TSC控制器和晶闸管投切电容器装置，晶闸管投切电容器装置包括至少两组串联在交叉互联箱中的电容补偿电路，电容补偿电路包括两个门控晶闸管和可变电容器，两个门控晶闸管反向并联后与可变电容器串联；TSC控制器的信号采集端与电缆电路连接，TSC控制器的控制信号输出端与各组电容补偿电路连接。优选地，各组电容补偿电路的可变电容器的电容值大小不等。优选地，TSC控制器的控制信号输出端经过隔离放大电路与各组电容补偿电路的门控晶闸管的门极连接。优选地，TSC控制器的信号采集端与电缆电路中的保护器耦合，用于采集电缆电路中的接地环流值。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术所述的基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，将电容补偿电路装于交叉互联箱内，通过TSC控制器实时监测电缆金属护层感应电压的大小，并发出控制信号改变电容补偿电路中投入电容大小，以达到补偿感应电压的目的，快速有效地对金属护层的感应电压进行了补偿，从而降低交叉互联接地时金属护层的感应环流，解决了金属护层环流损耗、电缆发热，降低电缆寿命和输送能力等问题，提高了电缆寿命及输送能力，经济实用。附图说明图1是本技术的原理图。图中：1、TSC控制器；2、门控晶闸管；3、可变电容器；4、电缆金属护层；5、保护器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和具体实例，对本技术提出的基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。本技术所述的基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，如图1所示，包括互相连接的TSC控制器1和晶闸管投切电容器装置，晶闸管投切电容器装置包括至少两组串联在交叉互联箱中的电容补偿电路，电容补偿电路采用两个门控晶闸管2反向并联后一端与电缆金属护层4连接，另一端与一个可变电容器3串联，可变电容器3另一端接地，其中，各组电容补偿电路的可变电容器3的电容值大小不等，用于补充感应电压；TSC控制器1的信号采集端与电缆电路中的保护器5耦合，用于采集电缆电路中的接地环流值，保护器5与电缆金属护层4连接，TSC控制器1的控制信号输出端经过隔离放大电路与各组电容补偿电路的门控晶闸管2的门极连接。本技术通过TSC控制器1实时监测电缆金属护层4感应电压的大小，发出控制信号改变电容补偿电路中投入电容大小，即改变可变电容器3的电容值，以达到补偿感应电压的目的。本技术将电容补偿电路装于交叉互联箱内，1正常运行情况下，TSC控制器1采集交叉互联系统中的感应电压，当感应电压小于设置阈值(如50V)时，系统不动作；2当感应电压小于设置阈值，TSC控制器1发出控制信号，控制信号输出端经过隔离放大电路与各组电容补偿电路的门控晶闸管2的门极相连，TSC控制器1控制投入电容值的大小，即调节可变电容器3的电容值。在TSC控制器1进行投切时，能够根据系统中感应电压迅速计算出需要的电容补偿数值，达到快速补偿感应电压的目的，使电缆金属护层4上的感应电压恢复正常水平，有利于高压电缆线路的安全稳定运行。本技术通过TSC控制器1采集电缆电路中的接地环流值并控制电容补偿电路中投入电容的大小，从而快速有效地对电缆金属护层4的感应电压进行补偿，降低了交叉互联接地时金属护层的感应环流，解决了电缆金属护层4环流损耗、电缆发热，降低电缆寿命和输送能力等问题，提高电缆寿命及输送能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，其特征在于：包括互相连接的TSC控制器(1)和晶闸管投切电容器装置，晶闸管投切电容器装置包括至少两组串联在交叉互联箱中的电容补偿电路，电容补偿电路包括两个门控晶闸管(2)和可变电容器(3)，两个门控晶闸管(2)反向并联后与可变电容器(3)串联；TSC控制器(1)的信号采集端与电缆电路连接，TSC控制器(1)的控制信号输出端与各组电容补偿电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于可控电容补偿的电缆交叉互联系统，其特征在于：包括互相连接的TSC控制器(1)和晶闸管投切电容器装置，晶闸管投切电容器装置包括至少两组串联在交叉互联箱中的电容补偿电路，电容补偿电路包括两个门控晶闸管(2)和可变电容器(3)，两个门控晶闸管(2)反向并联后与可变电容器(3)串联；TSC控制器(1)的信号采集端与电缆电路连接，TSC控制器(1)的控制信号输出端与各组电容补偿电路连接。2.根据权利要求1所述的基于可控电容补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪才，邱扬，王臻，王永刚，张星，许志亮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司青岛供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东,37