一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置和方法，其中装置包括：变压器用断路器和控制模块；变压器用断路器包括：主触头、合闸电阻和辅助触头；辅助触头与合闸电阻串联后再与所述主触头并联；合闸电阻的阻值在预定范围内，合闸电阻的阻值根据空载主变合闸时的谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗来决定；控制模块，在变压器用断路器合闸时，控制辅助触头接通，将合闸电阻串入回路；预定时间段后，控制变压器用断路器的主触头闭合，将合闸电阻短接。本发明专利技术提供的装置和方法从谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗四个方面进行变压器用断路器中合闸电阻的阻值选择，满足特高压输电系统中变压器合空变的要求。

【技术实现步骤摘要】
—种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置及方法
本专利技术涉及特高压输电设备
，特别涉及。
技术介绍
首先介绍下电压暂降:电压暂降又称电压骤降、电压凹陷或电压跌落，按照国际电气与电子工程师协会(IEEE)的定义，是指工频条件下电压均方根值(有效值)减小到0.1?0.9倍额定电压之间、持续时间为IOms (以我国工频50Hz算,一个周期是20ms)至Imin的短时间电压变动现象。电压暂降的幅值、持续时间和相位跳变是标称电压暂降的最重要的三个特征量。在特高压领域，主变空载合闸时可能产生高幅值、衰减慢的谐振过电压、励磁涌流，并可能引起大幅度、长时间的电压暂降等电磁暂态问题，高幅值过电压对特高压设备的绝缘安全不利，并可能造成特高压系统过电压保护动作，因此，需要对特高压主变空载合闸时产生的谐振过电压、励磁涌流及电压暂降等电磁暂态问题进行抑制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，能够有效抑制合空变电磁暂态问题。本专利技术实施例提供一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置，包括:变压器用断路器和控制模块；所述变压器用断路器包括:主触头、合闸电阻和辅助触头；所述辅助触头与所述合闸电阻串联后再与所述主触头并联；所述合闸电阻的阻值在预定范围内，所述合闸电阻的阻值根据空载主变合闸时的谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗来决定；所述控制模块，用于在所述变压器用断路器合闸时，控制所述辅助触头接通，将所述合闸电阻串入回路；预定时间段后，用于控制所述变压器用断路器的主触头闭合，将所述合闸电阻短接。优选地，所述合闸电阻的阻值的预定范围为:750欧姆-850欧姆。优选地，所述预定时间段的取值范围为:25ms-35ms。优选地，所述合闸电阻阻值取为800欧姆。本专利技术实施例还提供一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的方法，应用于特高压输电系统的变压器用断路器控制中，所述变压器用断路器串联于特高压输电线路上，包括以下步骤:当所述变压器用断路器合闸时，控制所述变压器用断路器中的辅助触头接通，将所述并联电阻串入回路中；所述变压器用断路器包括:主触头、合闸电阻和辅助触头；所述辅助触头与所述合闸电阻串联后再与所述主触头并联；所述合闸电阻的阻值在预定范围内，所述合闸电阻的阻值根据空载主变合闸时的谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗来决定；从所述辅助触头接通开始预定时间段后，控制所述变压器用断路器的主触头闭合，将所述合闸电阻短接。优选地，所述并联电阻的阻值取值范围为:750欧姆-850欧姆。优选地，所述预定时间段的取值范围为:25ms-35ms。优选地，所述并联电阻阻值取为800欧姆。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术实施例提供的装置和方法从谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗四个方面进行变压器用断路器中合闸电阻的阻值选择，可以满足特高压输电系统中变压器合空变的要求。如果合闸电阻阻值较大，虽然可以对主变空载合闸电磁暂态引起的过电压和励磁涌流起到抑制作用，但是同时合闸电阻的能耗又会增大。本专利技术经过研究确定了合闸电阻的合适阻值，既能保证对过电压和励磁涌流的抑制，又可以满足设备耐受能力的要求。【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是本专利技术抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置实施例一示意图；图2是本专利技术提供的特高压变压器空载合闸时单相简化电路图；图3是本专利技术提供的合空变最大过电压与断路器合闸电阻的关系曲线图；图4是本专利技术提供的合空变最大励磁涌流峰值与断路器合闸电阻的关系曲线图；图5是IOOOkV母线工频电压最低值与断路器合闸电阻的关系曲线图；图6是IOOOkV母线工频电压暂降最大值与断路器合闸电阻的关系曲线图；图7是IOOOkV断路器合闸电阻能耗最大值与断路器合闸电阻的关系曲线图；图8是本专利技术提供的抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的方法实施例一流程图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。参见图1，该图为本专利技术抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置实施例一示意图。本实施例提供的抑制特高压提供的主变空载合闸电磁暂态问题的装置，包括:变压器用断路器100和控制模块200 ；所述变压器用断路器100包括:主触头S1、合闸电阻R和辅助触头S2 ;所述辅助触头S2与所述合闸电阻R串联后再与所述主触头SI并联；所述合闸电阻R的阻值在预定范围内，所述合闸电阻R的阻值根据空载主变合闸时的谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗来决定；所述控制模块200，用于在所述变压器用断路器合闸时，控制所述辅助触头S2接通，将所述合闸电阻R串入回路；预定时间段后，用于控制所述变压器用断路器的主触头SI闭合，将所述合闸电阻R短接。如图1所示，所述变压器用断路器连接在特高压输电系统中，变压器的电压为1000kV。本专利技术实施例中，在变压器用断路器中设置合闸电阻使得电源侧对特高压空载主变合闸时的回路电阻增大，可以对限制合空变谐振过电压和励磁涌流幅值起到一定作用，并可对谐振过电压的振荡过程和励磁涌流起到阻尼作用，有利于加速幅值的衰减。需要说明的是，虽然都是断路器，在特高压输电系统中，线路用断路器和变压器用断路器是两个不同的器件，分别用于满足特高压输电线路和变压器投切操作过程中的电磁暂态问题限制需求，由于两种工况的电磁暂态问题及抑制机理存在差异，因为线路断路器中的合闸电阻不符合变压器合空变时的电磁暂态问题限制需求，因此不能简单地将线路用断路器直接照搬过来给变压器使用。本专利技术正是为了解决这个问题提供的变压器用断路器。以下实施例中没有特别指出出现的断路器均是指特高压中的变压器用断路器。增大合闸电阻阻值、延长合闸电阻接入时间可以进一步加强和延长电阻对合空变电气回路的阻尼作用，从而对合空变过电压和励磁涌流起到进一步限制作用，避免高幅值过电压、励磁涌流以及大幅度电压暂降的出现；合空变励磁涌流为感性电流，其注入馈电源时，将在馈电源阻抗上引起电压暂降，电压暂降幅度与励磁涌流幅值及馈电源侧阻抗有关，增大合闸电阻、延长电阻接入时间有利于进一步减小电压暂降幅度，并缩短电压恢复至正常运行电压的时间。本专利技术实施例提供的装置从谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗四个方面进行断路器中合闸电阻的阻值选择。如果合闸电阻阻值较大，虽然可以对主变空载合闸电磁暂态引起的过电压和励磁涌流起到抑制作用，但是同时合闸电阻的能耗又会增大。本专利技术经过研究确定了合闸电阻的合适阻值，既能保证对过电压和励磁涌流的抑制，又可以满足设备耐受能力的要求。为了使本领域技术人员更好地理解和实施本专利技术的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置，其特征在于，包括：变压器用断路器和控制模块；所述变压器用断路器包括：主触头、合闸电阻和辅助触头；所述辅助触头与所述合闸电阻串联后再与所述主触头并联；所述合闸电阻的阻值在预定范围内，所述合闸电阻的阻值根据空载主变合闸时的谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗来决定；所述控制模块，用于在所述变压器用断路器合闸时，控制所述辅助触头接通，将所述合闸电阻串入回路；预定时间段后，用于控制所述变压器用断路器的主触头闭合，将所述合闸电阻短接。

【技术特征摘要】
1.一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置，其特征在于，包括:变压器用断路器和控制模块； 所述变压器用断路器包括:主触头、合闸电阻和辅助触头；所述辅助触头与所述合闸电阻串联后再与所述主触头并联； 所述合闸电阻的阻值在预定范围内，所述合闸电阻的阻值根据空载主变合闸时的谐振过电压、励磁涌流、电压暂降和合闸电阻能耗来决定； 所述控制模块，用于在所述变压器用断路器合闸时，控制所述辅助触头接通，将所述合闸电阻串入回路；预定时间段后，用于控制所述变压器用断路器的主触头闭合，将所述合闸电阻短接。2.根据权利要求1所述的抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置，其特征在于， 所述合闸电阻的阻值的预定范围为:750欧姆-850欧姆。3.根据权利要求1或2所述的抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置，其特征在于， 所述预定时间段的取值范围为:25ms-35ms。4.根据权利要求2所述的抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问题的装置，其特征在于， 所述合闸电阻阻值取为800欧姆。5.一种抑制特高压主变空载合闸电磁暂态问...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑彬，班连庚，项祖涛，王晓彤，周佩朋，韩亚楠，杨大业，马其燕，
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：