本发明专利技术提供一种抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置及方法，其中，装置包括：开关、线性阻抗、断路器控制模块和开关控制模块；线性阻抗和开关串联后连接于电磁式电压互感器的二次侧的两端；线性阻抗小于预定值；电磁式电压互感器连接于特高压母线上；断路器控制模块，用于发出断路器分闸或者合闸的控制信号给断路器，同时将控制信号发送给开关控制模块；开关控制模块，用于接收到控制信号后控制开关闭合，在预定时间段后控制开关断开。当断路器分闸或者合闸时，在PT二次侧接入线性阻抗预定时间段，以破坏谐振条件，抑制谐振过电压。不需要控制断路器与断路器两侧隔离开关操作时间的间隔，给整个调度运行减轻了负担。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电设备
，特别涉及一种抑制特高压空载母线铁磁谐振的装 置及方法。
技术介绍
首先介绍一下电磁式电压互感器(PT, Protential Transformer):电磁式电压互感器的工作原理、构造和连接方法都与变压器相同，其主要区别在 于电压互感器的容量很小。中性点直接接地的电力系统中，由于电磁式电压互感器PT励磁支路磁饱和特性， 当使用带有均压电容器的断路器对带有电磁式电压互感器的空载母线进行充电或切除时， 若断路器断口电容、母线对地电容及PT励磁支路非线性特性参数匹配，则PT的一相、两相 或三相将会激发产生铁磁谐振。由于谐波仅限于变电站空载母线范围内，故称其为变电站 空载母线谐振。目前常用的抑制空载母线谐振的措施有:第一种:在断路器对空载母线充电时，断路器两侧隔离开关合闸后随即合上断路 器；在断路器切除空载母线时，断开断路器后随即拉开两侧隔离开关。但是这种方法的缺点是:需要在每次的空载母线投切过程中，控制断路器和隔离 开关的操作时间间隔，给调度和运行增加了负担。且在空载母线充电过程中，若出现较高幅 值母线谐振过电压，断路器的合闸充电对PT的绝缘极其不利，可能引起PT烧毁甚至爆炸。第二种:当发现母线电压突然升高时，迅速切断电源侧开关。但是这种方法的缺点是:切除电源侧开关，相当于投切空载母线操作失败。第三种:在PT 二次侧接入消谐装置(以下简称该装置)，该装置为一非线性电感， 从改变谐振回路参数角度，破坏谐振条件。在系统正常运行状态下，该装置工作在线性区域 里，阻抗值较大，PT 二次侧负担较小；当出现谐振现象时，电压的增加会使得消谐装置工作 在饱和区域，其阻值变小，从而起到阻尼作用。但是这种方法的缺点是:在PT 二次侧需要长期接入一负载(消谐装置)，在一定程 度上增加了 PT 二次侧负担。且为达到破坏谐振条件的目的，需要PT励磁特性及消谐装置 的磁饱和特性配合恰当，否则消谐装置起不到抑制作用，而这两条支路非线性特性的配合 存在困难。尤其是在特高压PT中，其匝数比太大一般为一万比一，并且匝数多，这将使得PT 绕组匝间电容增大，PT自身的外特性也由此变得更为复杂，增加了消谐装置磁饱和特性参 数配合的难度。第四种:选用电容式电压互感器替代电磁式电压互感器。这种方法虽然从根本上解决了 PT铁磁谐振的问题，但是电容式电压互感器的误 差特性和暂态特性比电磁式电压互感器要差。综上所述，以上四种方法均对于抑制特高压控制母线铁磁谐振存在不同的缺点， 因此，本领域技术人员需要提供一种能够有效抑制特高压控制母线铁磁谐振的装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，能够有效抑制特高压控制母线铁磁谐振，并且参数配合简单，无需控制断路器与其两侧的隔离开关操作时间间隔，减轻调度负担。本专利技术实施例提供一种抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置，包括:开关、线性阻抗、断路器控制模块和开关控制模块；所述线性阻抗和所述开关串联后连接于电磁式电压互感器的二次侧的两端；所述线性阻抗小于预定值；所述电磁式电压互感器连接于特高压母线上；所述断路器控制模块，用于发出断路器分闸或者合闸的控制信号给断路器，同时将所述控制信号发送给所述开关控制模块；所述开关控制模块，用于接收到所述控制信号后控制所述开关闭合，在预定时间段后控制所述开关断开。优选地，所述线性阻抗为电阻或者线性电感。优选地，当所述线性阻抗为电阻时，所述电阻的取值范围为小于10Ω ；当所述线性阻抗为线性电感时，所述线性电感的取值范围为小于15mH。优选地，所述预定时间段为2秒-4秒。优选地，所述特高压母线的电压为1000kV。本专利技术实施例提供一种抑制特高压空载母线铁磁谐振的方法，应用于与特高压母线相连接的电磁式电压互感器，包括:当断路器分闸或者合闸动作时，控制开关闭合，所述开关与线性阻抗串联后并联在所述电磁式电压互感器的二次侧的两端；所述线性阻抗Z小于预定值；在控制所述开关闭合预定时间段后，控制所述开关断开。优选地，所述线性阻抗为电阻或者线性电感。优选地，当所述线性阻抗为电阻时，所述电阻的取值范围为小于10 Ω ；当所述线性阻抗为线性电感时，所述线性电感的取值范围为小于15mH。优选地，所述预定时间段为2秒-4秒。优选地，所述特高压母线的电压为1000kV。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术提供的装置和方法，当断路器分闸或者合闸时，在PT 二次侧接入线性阻抗预定时间段，以破坏谐振条件，抑制谐振过电压。由于线性阻抗仅是在断路器合闸或分闸后短时间接入，在正常情况下，线性阻抗不接入，以减少PT 二次侧的负载；从参数配合角度分析，线性阻抗比非线性电感更容易达到破坏谐振条件。并且不需要控制断路器与断路器两侧隔离开关操作时间的间隔，给整个调度运行减轻了负担。本专利技术中通过开关控制模块可以自动实现线性阻抗的投入和退出，结构简单，控制方便。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的特高压1000kV空载母线谐振回路示意图；图2是图1对应的等值电路图；图3是图2简化后的单相谐振回路图；图4是1000kV的PT励磁曲线图；图5是1000kV母线电压图和PT励磁电流图；图6是本专利技术提供的抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置实施例一示意图；图7是本专利技术提供的抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置实施例二示意图；图8是本专利技术在PT 二次侧接入3mH线性电感时对应的电压和电流波形图；图9是本专利技术在PT 二次侧接入2 Q电阻时对应的电压和电流波形图；图10是本专利技术提供的抑制特高压空载母线铁磁谐振的方法实施例一流程图。【具体实施方式】为了本领域技术人员能够更好地理解和实施本专利技术的技术方案，下面首先介绍空载母线谐振回路。参见图1，该图为本专利技术提供的特高压1000kV空载母线谐振回路示意图。图1所示为特高压变电站投切带有电磁式PT的1000kV空载母线所构成的谐振回路简化接线图。图1中在断路器Q两端分别设有第一隔离开关SI和第二隔离开关S2 ；在断路器Q的两端并联有断口电容CB。空载母线的一侧连接有电磁式PT。该特高压的电压等级为1000kV。由图1可以得到图1对应的等值电路图，如图2所示。其中，Ea、Eb、Ec为三相电源；Cb为断路器断口电容；Cs和Cm分别为1000kV母线对地电容和相间电容；PT简化地用非线性电感L表示。如果忽略相间电容Cm，则图2可以简化为图3所示的单相谐振回路。回路发生谐振的自振频率为(0二{丨y/TC (O)L = I/ QJL') ?如果在回路中电感元件与电容元件参数配合以及开关操作激励的情况下，使得自振频率《与工频Wtl相等，或者自振频率CO是工频COtl的分频或者高频，则会发生工频谐振、分频谐振或者高频谐振，从而在母线和PT上产生较大幅值的谐振过电压。例如:在断路器断口电容CB=1080pF，1000kV母线对地电容Cs=3000pF情况下，当断路器分闸操作时，母线电压出现了分频谐振现象，如图5所示的电压波形和电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置，其特征在于，包括：开关、线性阻抗、断路器控制模块和开关控制模块；所述线性阻抗和所述开关串联后连接于电磁式电压互感器的二次侧的两端；所述线性阻抗小于预定值；所述电磁式电压互感器连接于特高压母线上；所述断路器控制模块，用于发出断路器分闸或者合闸的控制信号给断路器，同时将所述控制信号发送给所述开关控制模块；所述开关控制模块，用于接收到所述控制信号后控制所述开关闭合，在预定时间段后控制所述开关断开。
【技术特征摘要】
1.一种抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置，其特征在于，包括:开关、线性阻抗、断路器控制模块和开关控制模块； 所述线性阻抗和所述开关串联后连接于电磁式电压互感器的二次侧的两端；所述线性阻抗小于预定值；所述电磁式电压互感器连接于特高压母线上； 所述断路器控制模块，用于发出断路器分闸或者合闸的控制信号给断路器，同时将所述控制信号发送给所述开关控制模块； 所述开关控制模块，用于接收到所述控制信号后控制所述开关闭合，在预定时间段后控制所述开关断开。2.根据权利要求1所述的抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置，其特征在于， 所述线性阻抗为电阻或者线性电感。3.根据权利要求1或2所述的抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置，其特征在于， 当所述线性阻抗为电阻时，所述电阻的取值范围为小于10 Ω ； 当所述线性阻抗为线性电感时，所述线性电感的取值范围为小于15mH。4.根据权利要求1或2所述的抑制特高压空载母线铁磁谐振的装置，其特征在于， 所述预定时间段为2秒-4秒。5.根据权利要求1所述的抑制特高压空...
【专利技术属性】
技术研发人员：张媛媛，班连庚，项祖涛，宋瑞华，郑彬，韩彬，王晓彤，韩亚楠，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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