一种串联补偿装置制造方法及图纸

本申请提供一种串联补偿装置。所述串联补偿装置包括钢结构平台、串联补偿主设备单元和高频阻尼回路，所述串联补偿主设备单元的两端分别连接所述串联补偿装置的高压母线和低压母线，所述串联补偿主设备单元、所述高压母线和所述低压母线采用固定在所述钢结构平台上的至少两支绝缘子支撑；所述高频阻尼回路连接在所述低压母线与所述钢结构平台之间，且所述低压母线与所述钢结构平台之间仅通过所述高频阻尼回路一点连接。频阻尼回路一点连接。频阻尼回路一点连接。

【技术实现步骤摘要】
一种串联补偿装置


[0001]本申请涉及柔性交流输电FACTS(Flexible AC Transmission Systems)
，具体涉及一种串联补偿装置。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，电力负荷不断增长，对电网的输送能力提出了更高的要求。尤其是对电力系统潮流控制及电压控制的需求越来越多，因此柔性交流输电装置在电力系统中的应用越来越多。
[0003]柔性交流输电装置从结构上可以分为串联型、并联型和混合型。图1为串联型柔性交流输电装置接入电力系统示意图，11和16表示两侧变电站母线，12和15为线路两侧的开关，13表示输电线路，17和18表示电容式电压互感器(CVT)，用于测量线路对地电压。14表示串联型柔性交流输电装置(即串联补偿装置)，包括固定或晶闸管控制串联电容补偿装置(以下简称串补)、串联谐振型故障限流器、配网型潮流控制器等柔性交流输电装置，其对地电压一般即为输电线路电压。设备对地绝缘要求高，因此为降低设备的绝缘水平，一般将串联型柔性输电装置安装在钢结构平台上，钢结构平台采用支撑绝缘子进行支撑和斜拉绝缘子进行固定，支撑绝缘子和斜拉绝缘子保证钢结构平台上的设备对地绝缘满足要求。安装在钢结构平台上的串联型补偿装置的一端与钢结构平台连接，钢结构平台上所有设备与地面无电气联系。正常运行时，钢结构平台与大地之间相当于一个平板型电容器，其杂散电容量与对地距离成反比，与钢结构平台面积成正比，特高压串补钢结构平台长宽高为27m
×
12m
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10.5m，其对地杂散电容约1400pF，当对特高压串补钢结构平台进行充电操作时，邻近的电容式电压互感器中流过较大的暂态过电流而发生损坏。
[0004]典型的1000kV特高压大容量固定串补单线图如图2所示，其电容器补偿容量高达3000Mvar/三相(共2个分段，1500Mvar/段/三相)，两分段串补采用隔离刀闸1081和1082、以及旁路隔离刀闸107、并配合旁路开关104和204实现投入和退出。单分段串补电容器101(对应另一分段为201)采用双H桥布置。金属氧化物限压器(MOV)102(对应另一分段为202)并联在电容器两端。火花间隙103(对应另一分段为203)与阻尼设备(线性电阻1052和非线性电阻1052串联后与阻尼电抗1051并联组成)串联后并联在电容器两端。旁路开关104则与火花间隙103并联。此外还配置了电流互感器1091、1092、1093、1094、1095、1096、1097、1098、1099用于实现对应的保护功能。电容器组、金属氧化物限压器、阻尼设备、火花间隙都安装在高压绝缘钢结构平台上，与平台之间采用绝缘子隔离，上述设备的一端仅通过单根管母或铝排与钢结构平台106(对应另一分段为206)直接连接。对钢结构平台首次充电时，接地刀闸10811和10822打开，隔离刀闸107合上，旁路开关104和204合上，将隔离刀闸1081或1082合闸和分闸，即可完成对钢结构平台的充、放电。
[0005]现有技术方案的缺陷是：由于钢结构平台106和206对地杂散电容较大，当采用隔离刀闸1081或1082首次对串补钢结构平台进行充、放电时，会导致邻近的电容式电压互感器由于快速暂态电流过大而损坏。公开文献《采用特高压隔离开关切合固定串补平台的电
容式电压互感器的快速暂态试验》(高电压技术，2014，40(12)：3972
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3978)中指出，当特高压串补投运时，对串补钢结构平台进行充、放电操作时，邻近的电容式电压互感器发生了损坏。此后，为分析事故原因，试验单位直接在特高压串补平台上进行了测试试验，试验结果表明，在隔离开关切合串补平台时，在邻近的电容式电压互感器中流过了快速暂态电流，并伴随着快速暂态过电压，其振荡中心频率为0.5MHz，上述文献中提出采用限流电抗或电阻串联在电容式电压互感器高压端，但这种方式会影响电容式电压互感器的测量精度，互感器厂家需要对阻尼电抗或电阻的分压进行补偿，以使电容式电压互感器的精度满足原设计要求。为不改变电容式电压互感器原有设计参数，且能够避免电容式电压互感器损坏，本专利技术提出了一种串联补偿装置拓扑结构，即在串联补偿装置中的低压母线与钢结构平台的唯一连接导线中串联高频阻尼回路，从而抑制快速暂态过电压和过电流，避免串联补偿装置首次充、放电时电容式电压互感器发生损坏，同时也能降低钢结构平台上电子设备上的快速暂态过电流和过电压。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种串联补偿装置，包括钢结构平台、串联补偿主设备单元和高频阻尼回路，所述串联补偿主设备单元的两端分别连接所述串联补偿装置的高压母线和低压母线，所述串联补偿主设备单元、所述高压母线和所述低压母线采用固定在所述钢结构平台上的至少两支绝缘子支撑；所述高频阻尼回路连接在所述低压母线与所述钢结构平台之间，且所述低压母线与所述钢结构平台之间仅通过所述高频阻尼回路一点连接。
[0007]根据一些实施例，串联补偿主设备单元包括串联补偿模块和保护模块，所述串联补偿模块用于改变接入线路的等效阻抗或在接入线路中串入补偿电压，调节系统的有功和无功功率；所述保护模块用于保护串联补偿模块。
[0008]根据一些实施例，所述串联补偿模块包括固定串联补偿电容器、晶闸管控制串联补偿电容器、晶闸管保护串联电容器、基于串联电容器和电抗器组成的串联谐振型故障限流器的至少一种。
[0009]根据一些实施例，所述高频阻尼回路包括线性电阻、阻尼电感、并联连接的线性电阻与阻尼电感、线性电阻与非线性电阻串联后和阻尼电感并联、线性电阻与微型间隙串联后与阻尼电感并联、铁氧体、非晶磁环、高频滤波器的至少一种。
[0010]根据一些实施例，所述串联补偿装置还包括快速合闸装置和阻尼设备，所述快速合闸装置的一端连接低压母线；所述阻尼设备的一端连接高压母线，所述阻尼设备的另一端连接所述快速合闸装置的另一端，所述阻尼设备采用固定在所述钢结构平台上的至少两支绝缘子支撑。
[0011]根据一些实施例，所述阻尼设备包括线性电阻、非线性电阻和阻尼电感，所述非线性电阻与所述线性电阻串联连接；所述阻尼电感与串联连接的线性电阻和非线性电阻并联连接。
[0012]根据一些实施例，所述快速合闸装置包括并联连接的火花间隙和旁路开关、并联连接的等离子间隙和旁路开关、并联连接的密闭间隙和快速真空开关和旁路开关、并联连接的电力电子开关和旁路开关、并联连接的火花间隙和快速真空开关、并联连接的等离子间隙和快速真空开关、并联连接的密闭间隙和快速真空开关的至少一种。
[0013]根据一些实施例，所述火花间隙、等离子间隙、密闭间隙、快速真空开关、电力电子开关采用固定在所述钢结构平台上的至少两支绝缘子支撑。
[0014]根据一些实施例，所述低压母线与所述钢结构平台之间仅通过所述高频阻尼回路一点连接的连接点为所述钢结构平台上的所述低压母线总长度的中点。
[0015]根据一些实施例，所述串联补偿装置还包括电流互感器，所述电流互感器用于实现过流保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串联补偿装置，包括：钢结构平台；串联补偿主设备单元，两端分别连接所述串联补偿装置的高压母线和低压母线，所述串联补偿主设备单元、所述高压母线和所述低压母线采用固定在所述钢结构平台上的至少两支绝缘子支撑；高频阻尼回路，连接在所述低压母线与所述钢结构平台之间，且所述低压母线与所述钢结构平台之间仅通过所述高频阻尼回路一点连接。2.如权利要求1所述的串联补偿装置，其中，所述串联补偿主设备单元包括：串联补偿模块，用于改变接入线路的等效阻抗或在接入线路中串入补偿电压，调节系统的有功功率和无功功率；保护模块，用于保护串联补偿模块。3.如权利要求1所述的串联补偿装置，其中，所述串联补偿模块包括固定串联补偿电容器、晶闸管控制串联补偿电容器、晶闸管保护串联电容器、基于串联电容器和电抗器组成的串联谐振型故障限流器的至少一种。4.如权利要求1所述的串联补偿装置，其中，所述高频阻尼回路包括线性电阻、阻尼电感、并联连接的线性电阻与阻尼电感、线性电阻与非线性电阻串联后和阻尼电感并联、线性电阻与微型间隙串联后与阻尼电感并联、铁氧体、非晶磁环、高频滤波器的至少一种。5.如权利要求1所述的串联补偿装置，还包括：快速合闸装置，一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德昌，丁峰峰，陈远俊，周启文，袁江伟，刘云飞，方太勋，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：