專利名稱：一種用于超/特高壓線路的可控移相器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于超/特高壓線路的可控移相器及其操作方法。
背景技術(shù)：
近些年來，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電能的要求以及電力的市場(chǎng)化要求對(duì)電力系統(tǒng)中一些線路的運(yùn)行情況進(jìn)行靈活的調(diào)控；同時(shí)飛速發(fā)展的FACTS (柔性交流輸電系統(tǒng))也使之成為可能。對(duì)于輸電系統(tǒng)而言，線路輸送功率可由下式表示:
權(quán)利要求
1.一種用于超/特高壓線路的可控移相器，三相超/特高壓線路連接于電網(wǎng)受端側(cè)和送端側(cè)之間，每相超/特高壓線路上包括兩組開關(guān)，分別設(shè)置于電網(wǎng)受端側(cè)和電網(wǎng)送端側(cè)；每組開關(guān)包括串聯(lián)的隔離開關(guān)1、斷路器I和隔離開關(guān)II;其特征在于，在每相的兩組開關(guān)之間設(shè)置可控移相器； 所述可控移相器包括串聯(lián)變壓器、勵(lì)磁變壓器、晶閘管閥組和旁路開關(guān)；所述串聯(lián)變壓器串聯(lián)在每相超/特高壓線路上，并與所述勵(lì)磁變壓器連接；所述晶閘管閥組與所述勵(lì)磁變壓器并聯(lián)。
所述旁路開關(guān)與所述串聯(lián)變壓器并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述串聯(lián)變壓器的一次側(cè)繞組分為兩段，串聯(lián)在超/特高壓線路上，且中間抽頭與同相超/特高壓線路上的所述勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)繞組連接；所述串聯(lián)變壓器的二次側(cè)繞組與其余兩項(xiàng)超/特高壓線路上的串聯(lián)變壓器的二次側(cè)繞組呈三角形連接。
3.如權(quán)利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)繞組與其余兩相超/特高壓線路上的勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)繞組呈星形連接；所述勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)繞組通過晶閘管閥組與其余兩相超 /特高壓線路上的勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)繞組呈星形連接。
4.如權(quán)利要求3所述的可控移相器，其特征在于，所述勵(lì)磁變壓器二次側(cè)采用匝數(shù)比為Kn繞組串聯(lián)方式，或采用等差/等比數(shù)列匝數(shù)繞組串聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的可控移相器，其特征在于，所述勵(lì)磁變壓器二次側(cè)的每級(jí)繞組兩端均并聯(lián)設(shè)置晶閘管閥組。
6.如權(quán)利要求3或5所述的可控移相器，其特征在于，所述每組晶閘管閥包括H橋結(jié)構(gòu)的四組晶閘管模塊； 每組晶閘管模塊包括反并聯(lián)的晶閘管； 各級(jí)繞組并聯(lián)的晶閘管模塊中晶閘管的個(gè)數(shù)比為Kn，或成等差/等比關(guān)系。
7.如權(quán)利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述可控移相器包括一臺(tái)斷路器II隔離開關(guān)III和隔離開關(guān)IV，用于移相器的送電與退出； 斷路器II及隔離開關(guān)III串聯(lián)在可控移相器串聯(lián)變壓器的線路側(cè)，隔離開關(guān)IV串聯(lián)在串聯(lián)變壓器的母線側(cè)； 可控移相器正常退出或因故障退出時(shí)，均斷開斷路器I1、隔離開關(guān)III和隔離開關(guān)IV。
8.如權(quán)利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述可控移相器包括旁路開關(guān)，用于可控移相器區(qū)外、區(qū)內(nèi)故障后退出或檢修時(shí)的隔離； 正常運(yùn)行時(shí)旁路開關(guān)在分位，需要隔離可控移相器時(shí)，旁路開關(guān)閉合。
9.如權(quán)利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述可控移相器包括避雷器，用于限制過線路電壓。
10.如權(quán)利要求8所述的可控移相器，其特征在于，所述避雷器分別設(shè)置在勵(lì)磁變壓器一次側(cè)高壓端、二次側(cè)高壓端和斷路器II兩側(cè)。
11.如權(quán)利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述串聯(lián)變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)的中性點(diǎn)均接地； 所述勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)的中性點(diǎn)均接地。
12.一種用于超/特高壓線路的可控移相器的操作方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)合閘可控移相器母線側(cè)斷路器，對(duì)空載移相器充電； (2)合閘可控移相器所在線路的另一側(cè)斷路器，對(duì)空載線路充電； (3)合閘可控移相器的斷路器II，進(jìn)行同期合環(huán)，可控移相器所在線路帶移相器合環(huán)運(yùn)行。
(4)控制保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可控移相器，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行檢測(cè)并消除故障步驟； (5)用戶設(shè)定退出可控移相器時(shí)，斷開可控移相器斷路器II，線路帶移相器解環(huán)； (6)斷開可控移相器所在線路另一側(cè)斷路器，切除空載線路； (7)斷開可控移相器母線側(cè)斷路器，切除空載移相器。
13.如權(quán)利要求12所述的操作方法，其特征在于，步驟(4)所述檢測(cè)并消除故障步驟包括: 1)所述控制保護(hù)系統(tǒng)判斷故障區(qū)域和故障類型； 2)根據(jù)故障區(qū)域和故障類型進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。
14.如權(quán)利要求13所述 的操作方法，其特征在于，步驟I)所述故障區(qū)域包括區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障； 所述區(qū)內(nèi)故障是指包括可控移相器本體、以及可控移相器母線側(cè)斷路器線路側(cè)至斷路器II范圍發(fā)生的故障； 所述區(qū)外故障是指可控移相器母線側(cè)斷路器及斷路器II之外的區(qū)域發(fā)生的故障，包括線路、兩側(cè)母線、鄰近線路發(fā)生故障的情況。
15.如權(quán)利要求14所述的操作方法，其特征在于，對(duì)于區(qū)外故障，包括: a)可控移相器所在線路或鄰近線路發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，可控移相器斷路器II不動(dòng)作，由移相器所在線路兩側(cè)的線路斷路器動(dòng)作切除故障； b)可控移相器所在線路發(fā)生區(qū)外單瞬故障時(shí)，合上可控移相器的旁路開關(guān)，并跳開線路故障相兩側(cè)斷路器；或/和 c)可控移相器所在線路發(fā)生區(qū)外單永故障或多相故障時(shí)，合上可控移相器的旁路開關(guān)，并跳開線路兩側(cè)三相斷路器。
15、如權(quán)利要求14所述的操作方法，其特征在于，步驟b)發(fā)生單相故障時(shí)，合上可控移相器的旁路開關(guān)，并跳開線路故障相兩側(cè)斷路器，然后可控移相器進(jìn)行線路兩側(cè)斷路器的單相重合閘操作，兩側(cè)斷路器的操作方法與線路未裝設(shè)可控移相器時(shí)的動(dòng)作邏輯一致。
16.如權(quán)利要求13所述的操作方法，其特征在于，對(duì)于區(qū)內(nèi)故障，包括: 可控移相器所在線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，合上可控移相器的旁路開關(guān)，且可控移相器母線側(cè)斷路器和斷路器II均三相跳閘，將故障切除。
全文摘要
本發(fā)明為一種用于超/特高壓線路的可控移相器及其操作方法，每相超/特高壓線路上包括兩組開關(guān)，分別設(shè)置于電網(wǎng)受端側(cè)和電網(wǎng)送端側(cè)；每組開關(guān)包括串聯(lián)的隔離開關(guān)I、斷路器I和隔離開關(guān)II；本發(fā)明在每相的兩組開關(guān)之間設(shè)置可控移相器；可控移相器包括串聯(lián)變壓器、勵(lì)磁變壓器、晶閘管閥組和旁路開關(guān)；串聯(lián)變壓器串聯(lián)在每相超/特高壓線路上，并與勵(lì)磁變壓器連接；旁路開關(guān)與串聯(lián)變壓器并聯(lián)；晶閘管閥組與勵(lì)磁變壓器并聯(lián)。本發(fā)明通過控制可控移相器實(shí)現(xiàn)利用移相器對(duì)輸電線路潮流進(jìn)行靈活可控調(diào)節(jié)且不改變線路電壓幅值，并且滿足線路裝設(shè)可控移相器后的正常帶電、停電及故障等不同工況下的操作方式、系統(tǒng)及移相器自身過電壓保護(hù)要求，為工程實(shí)際應(yīng)用提供了解決方案。
文檔編號(hào)H02H7/26GK103187727SQ20131005805
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者鄭彬, 班連庚, 項(xiàng)祖濤, 宋瑞華, 周飛, 于弘洋, 楊增輝, 崔勇, 許穎輝 申請(qǐng)人:中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司, 國家電網(wǎng)公司