一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法及装置，该方法包括：根据设定的交流母线模块、断路器模块和滤波器模块中各元件的参数，对对应的且预先建立的元件进行参数设置，以构建用于计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的等效电路模型；其中，所述断路器模块中预先建立的元件包括若干个断口电阻和若干个断口并联电容，每一所述断口电阻的参数是根据断路器灭弧室的体绝缘电阻的阻值和断路器瓷套表面电阻的阻值配置的；通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。采用本发明专利技术能对滤波器断路器开断容性负荷过电压进行准确计算。

A calculation method and device of over-voltage of filter circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法及装置
本专利技术涉及电气
，尤其涉及一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法及装置。
技术介绍
交流滤波器投切断路器由于其特殊的应用场合，需切断容性负载，投切频繁，而且开断需承受交直流混合电压，工况较恶劣，比普通断路器应该有更高的技术要求。近几年来，相继出现了多起滤波器断路器事故，事故基本的现象都是滤波断路器断开后出现重燃或闪络，并出现多次了炸裂事故，对电网的可靠安全运行构成了极大的挑战。滤波器断路器能否成功开断取决于开断过程中产生的过电压与绝缘恢复强度的关系，当过电压高于绝缘恢复强度时，断路器将发生重燃或击穿。而断路器出厂后，在结构形式及充装气压等参数固定的情况下，绝缘恢复强度几乎不变，因此滤波器断路器能否成功开断主要取决于开断过程中的过电压。由此可见，准确计算滤波器断路器开断容性负荷过电压对保证电网的可靠安全运行具有重要的意义。目前，一般是根据PSCAD或EMTDC软件自带的断路器模型来构建计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的模型，PSCAD或EMTDC软件自带断路器模型将断路器等效为具有一定电弧阻抗的元件，以满足电弧电压和电弧电流约束条件。但是，专利技术人在实施本专利技术的过程中发现，由于断路器是由灭弧室、外瓷套和并联电容等构成的，这些部件对滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算造成一定影响，而现有的计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的模型并没有考虑这些部件对过电压的影响，这样会使得滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算不够准确。专利技术内容本专利技术实施例提供一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法及装置，能对滤波器断路器开断容性负荷过电压进行准确计算。为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法，包括：根据设定的交流母线模块、断路器模块和滤波器模块中各元件的参数，对对应的且预先建立的元件进行参数设置，以构建用于计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的等效电路模型；其中，所述断路器模块中预先建立的元件包括若干个断口电阻和若干个断口并联电容，每一所述断口电阻的参数是根据断路器灭弧室的体绝缘电阻的阻值和断路器瓷套表面电阻的阻值配置的；通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。作为上述方案的改进，所述通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压，具体为：运行所述等效电路模型；其中，所述等效电路模型中的断路器模块的初始状态为闭合状态；向所述断路器模块发送第一分闸信号，以控制所述断路器模块在当前时刻到达第一时刻时切换至断开状态；其中，所述第一时刻为在所述断路器模块接收到所述第一分闸信号后，流经所述断路器模块的电流第一次过零点的时刻；向所述断路器模块发送合闸信号，以控制所述断路器模块在处于断开状态的累计时长达到预设时长时切换至闭合状态；其中，所述预设时长等于交流电的二分之一周期时长；向所述断路器模块发送第二分闸信号，以控制所述断路器模块在当前时刻到达第二时刻时切换至断开状态；其中，所述第二时刻为在所述断路器模块接收到所述第二分闸信号后，流经所述断路器模块的电流第一次过零点的时刻；在所述断路器模块第二次断开后，获取所述断路器模块所承受的电压峰值，将所述断路器模块所承受的电压峰值作为所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。作为上述方案的改进，所述断路器模块包括若干个断口单元；当所述断路器模块中的断口单元数量为一个时，所述断口单元的一端连接所述交流母线模块，另一端连接所述滤波器模块；当所述断路器模块中的断口单元数量为一个以上时，若干个所述断口单元串联后，一端连接所述交流母线模块，另一端连接所述滤波器模块；每一所述断口单元包括一个所述断口电阻、一个所述断口并联电容和位于干路上的若干个开关；所述若干个开关串联后与所述断口电阻并联，所述若干个开关串联后还与所述断口并联电容并联。作为上述方案的改进，所述交流母线模块包括交流电压源、系统电感和母线对地杂散电容；所述交流电压源的一端接地，所述交流电压源的另一端连接所述系统电感的一端，所述系统电感的另一端连接所述断路器模块，所述系统电感的另一端还连接所述母线对地杂散电容的一端，所述母线对地杂散电容的另一端接地。作为上述方案的改进，所述滤波器模块包括第一电容、第一电感、第二电感、第一电阻和第二电容；所述第一电容的一端连接所述断路器模块，所述第一电容的另一端连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第一电阻与第一电感并联，所述第二电感与所述第二电容并联。作为上述方案的改进，所述向所述断路器模块发送第一分闸信号，以控制所述断路器模块在当前时刻到达第一时刻时切换至断开状态，具体为：向所述断路器模块发送第一分闸信号，以控制所述断路器模块的每个断口单元中的至少一个开关在当前时刻到达所述第一时刻时断开，使得所述断路器模块在当前时刻到达所述第一时刻时切换至断开状态。作为上述方案的改进，所述向所述断路器模块发送合闸信号，以控制所述断路器模块在处于断开状态的累计时长达到预设时长时切换至闭合状态，具体为：向所述断路器模块发送合闸信号，以控制所述断路器模块的每个断口单元中断开的开关在处于断开状态的累计时长达到所述预设时长时闭合，使得所述断路器模块在处于断开状态的累计时长达到所述预设时长时切换至闭合状态。作为上述方案的改进，所述向所述断路器模块发送第二分闸信号，以控制所述断路器模块在当前时刻到达第二时刻时切换至断开状态，具体为：向所述断路器模块发送第二分闸信号，以控制所述断路器模块的每个断口单元中的至少一个开关在当前时刻到达所述第二时刻时断开，使得所述断路器模块在当前时刻到达所述第二时刻时切换至断开状态。作为上述方案的改进，所述获取所述断路器模块所承受的电压峰值，具体为：获取所述断路器模块中每个断口单元所承受的电压峰值；根据所述每个断口单元的所承受的电压峰值，计算所述断路器模块所承受的电压峰值。本专利技术另一实施例提供一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算装置，包括：模型构建模块，用于根据设定的交流母线模块、断路器模块和滤波器模块中各元件的参数，对对应的且预先建立的元件进行参数设置，以构建用于计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的等效电路模型；其中，所述断路器模块中预先建立的元件包括若干个断口电阻和若干个断口并联电容，每一所述断口电阻的参数是根据断路器灭弧室的体绝缘电阻的阻值和断路器瓷套表面电阻的阻值配置的；过电压计算模块，用于通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法及装置，根据设定的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法，其特征在于，包括：/n根据设定的交流母线模块、断路器模块和滤波器模块中各元件的参数，对对应的且预先建立的元件进行参数设置，以构建用于计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的等效电路模型；其中，所述断路器模块中预先建立的元件包括若干个断口电阻和若干个断口并联电容，每一所述断口电阻的参数是根据断路器灭弧室的体绝缘电阻的阻值和断路器瓷套表面电阻的阻值配置的；/n通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法，其特征在于，包括：
根据设定的交流母线模块、断路器模块和滤波器模块中各元件的参数，对对应的且预先建立的元件进行参数设置，以构建用于计算滤波器断路器开断容性负荷过电压的等效电路模型；其中，所述断路器模块中预先建立的元件包括若干个断口电阻和若干个断口并联电容，每一所述断口电阻的参数是根据断路器灭弧室的体绝缘电阻的阻值和断路器瓷套表面电阻的阻值配置的；
通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。


2.如权利要求1所述的滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法，其特征在于，所述通过所述等效电路模型进行滤波器断路器开断容性负荷过电压的仿真计算，以得到所述滤波器断路器开断容性负荷过电压，具体为：
运行所述等效电路模型；其中，所述等效电路模型中的断路器模块的初始状态为闭合状态；
向所述断路器模块发送第一分闸信号，以控制所述断路器模块在当前时刻到达第一时刻时切换至断开状态；其中，所述第一时刻为在所述断路器模块接收到所述第一分闸信号后，流经所述断路器模块的电流第一次过零点的时刻；
向所述断路器模块发送合闸信号，以控制所述断路器模块在处于断开状态的累计时长达到预设时长时切换至闭合状态；其中，所述预设时长等于交流电的二分之一周期时长；
向所述断路器模块发送第二分闸信号，以控制所述断路器模块在当前时刻到达第二时刻时切换至断开状态；其中，所述第二时刻为在所述断路器模块接收到所述第二分闸信号后，流经所述断路器模块的电流第一次过零点的时刻；
在所述断路器模块第二次断开后，获取所述断路器模块所承受的电压峰值，将所述断路器模块所承受的电压峰值作为所述滤波器断路器开断容性负荷过电压。


3.如权利要求2所述的滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法，其特征在于，所述断路器模块包括若干个断口单元；
当所述断路器模块中的断口单元数量为一个时，所述断口单元的一端连接所述交流母线模块，另一端连接所述滤波器模块；
当所述断路器模块中的断口单元数量为一个以上时，若干个所述断口单元串联后，一端连接所述交流母线模块，另一端连接所述滤波器模块；
每一所述断口单元包括一个所述断口电阻、一个所述断口并联电容和位于干路上的若干个开关；
所述若干个开关串联后与所述断口电阻并联，所述若干个开关串联后还与所述断口并联电容并联。


4.如权利要求3所述的滤波器断路器开断容性负荷过电压的计算方法，其特征在于，所述交流母线模块包括交流电压源、系统电感和母线对地杂散电容；
所述交流电压源的一端接地，所述交流电压源的另一端连接所述系统电感的一端，所述系统电感的另一端连接所述断路器模块，所述系统电感的另一端还连接所述母线对地杂散电容的一端，所述母线对地杂散电容的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，彭在兴，王颂，黄克捷，易林，赵林杰，李锐海，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44