本發(fā)明主要應(yīng)用于超/特高壓交流輸電系統(tǒng),具有涉及的是一種超/特高壓輸電線路潛供電弧的抑制電路及其方法。
背景技術(shù):
為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和供電可靠性,單相自動(dòng)重合閘技術(shù)在超/特高壓線路上獲得了廣泛應(yīng)用。針對(duì)超/特高壓輸電線路,由于線路距離長(zhǎng),運(yùn)行電壓高,潛供電弧的快速熄滅與有效抑制一直是一個(gè)技術(shù)難題。潛供電弧若不能及時(shí)熄滅,將使斷路器重合于弧光接地故障,造成重合閘失敗,可能導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。目前,潛供電弧的主要抑制方法有:高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)加小電抗、線路兩側(cè)安裝快速接地開關(guān)、采用混合式觸發(fā)跳閘方式、通過(guò)線路分區(qū)或裝設(shè)開關(guān)站來(lái)減小線路長(zhǎng)度等。在上述基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了一系列的改進(jìn)措施。例如,針對(duì)超高壓輸電線路,采用可控高抗方式,通過(guò)改變電抗器的取值以適應(yīng)不同運(yùn)行工況,在滿足系統(tǒng)無(wú)功平衡的同時(shí)有效抑制潛供電?。会槍?duì)同塔雙回輸電線路,可采用不同的并聯(lián)電抗器接線形式補(bǔ)償健全回路對(duì)故障回路故障相的影響,實(shí)現(xiàn)潛供電弧的快速熄滅等。當(dāng)前,在超/特高壓輸電線路中并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)加小電抗(一般小電抗Ln的電阻為500~1000Ω)的方式應(yīng)用最為廣泛。但是,針對(duì)不換位或不完全換位的輸電線路,由于三相不對(duì)稱,各相對(duì)地電容及相間電容不相等,現(xiàn)有的并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)加小電抗方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)各相相間電容的全補(bǔ)償,使得部分相故障時(shí),潛供電流值可能很高,電弧難以熄滅,必須進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足,本發(fā)明目的提供一種超/特高壓輸電線路潛供電弧抑制電路及其方法,主要針對(duì)不換位或不完全換位輸電線路,當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),實(shí)現(xiàn)各相相間電容的全補(bǔ)償,使得部分相故障時(shí),可有效抑制線路潛供電弧,實(shí)現(xiàn)潛供電弧的快速熄滅,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:超/特高壓輸電線路潛供電弧的抑制電路,其特征在于,其包括小電抗Ln,電抗器L1,電抗器L2,斷路器K1、斷路器K2;在超、特高壓的輸電線路A、B、C相上分別還連接有高壓并聯(lián)電抗器Lp,輸電線路A相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp與輸電線路C相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp分別通過(guò)電抗器L1和電抗器L2相連接,所述電抗器L1上并聯(lián)有斷路器K1,所述電抗器L2并聯(lián)有斷路器K2;輸電線路B相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp上連接小電抗Ln的一端;所述小電抗Ln的另一端接地。正常情況下,斷路器K1、K2處于斷開狀態(tài)。當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地故障時(shí),斷路器K1、K2的開關(guān)狀態(tài)隨故障相而確定,通過(guò)改變輸電線路相間電感值使得輸電線路三相實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償。一種利用上述抑制電路的超/特高壓輸電線路潛供電弧抑制方法,其方法為,首先,通過(guò)回路等效變換使得三相輸電線路中其中某一相(例如輸電線路B相)全補(bǔ)償,即A、B相間電容值,B、C相間電容值與A、B相間電感值、B、C相間電感值參數(shù)相等;此時(shí),B相發(fā)生單相接地故障時(shí),對(duì)應(yīng)的潛供電流與恢復(fù)電壓值最小,計(jì)算獲得此時(shí)小電抗Ln的值。正常情況下,斷路器K1、K2處于斷開狀態(tài),對(duì)線路運(yùn)行不產(chǎn)生影響;當(dāng)輸電線路B相發(fā)生接地故障時(shí),斷路器K1、K2保持?jǐn)嚅_狀態(tài);當(dāng)輸電線路A相發(fā)生接地故障時(shí),斷路器K2保持?jǐn)嚅_狀態(tài),斷路器K1閉合,電抗器L1接通電路;通過(guò)回路等效變換使得輸電線路A、B相間電容,輸電線路A、C相間電容,輸電線路A、B相間等效電感,輸電線路A、C相間等效電感四者參數(shù)相匹配,此時(shí)相間電感與相間電容值相等,相間電容實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償,計(jì)算獲得此時(shí)電抗器L1的值,此時(shí)流過(guò)輸電線路A相故障點(diǎn)的潛供電流很小,潛供電弧被有效抑制;當(dāng)輸電線路C相發(fā)生接地故障時(shí),斷路器K1保持?jǐn)嚅_狀態(tài),斷路器K2閉合,電抗器L2接入電路,通過(guò)回路等效變換,計(jì)算獲得L2的值,此時(shí)A、C相間電容,B、C相間電容,A、C相間等效電感、B、C相間等效電感四者參數(shù)匹配,此時(shí)相間電感與相間電容值相等,相間電容實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償,此時(shí)流過(guò)C相故障點(diǎn)的潛供電流很小,潛供電弧被有效抑制。本發(fā)明主要針對(duì)不換位或不完全換位輸電線路。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)正常情況下的輸電線路不產(chǎn)生影響。當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),通過(guò)合理的參數(shù)配置,可有效抑制線路潛供電弧,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,本發(fā)明可作為現(xiàn)有潛供電弧抑制方法的有效補(bǔ)充。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明;圖1為本發(fā)明的潛供電弧抑制措施拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見圖1,本實(shí)施例提供的是一種超/特高壓輸電線路潛供電弧抑制電路及其方法,主要針對(duì)不換位或不完全換位輸電線路,超/特高壓輸電線路潛供電弧的抑制電路,其特征在于,其包括小電抗Ln,電抗器L1,電抗器L2,斷路器K1、斷路器K2;在超、特高壓的輸電線路A、B、C相上分別還連接有高壓并聯(lián)電抗器Lp,輸電線路A相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp與輸電線路C相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp分別通過(guò)電抗器L1和電抗器L2相連接,所述電抗器L1和電抗器L2分別并聯(lián)與斷路器K1、斷路器K2相并聯(lián);輸電線路B相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp上連接有小電抗Ln;所述小電抗Ln一端與輸電線路B相上的高壓并聯(lián)電抗器Lp一端相連接,其另一端接地。正常情況下,斷路器K1、K2處于斷開狀態(tài)。當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地故障時(shí),斷路器K1、K2的開關(guān)狀態(tài)隨故障相而確定,通過(guò)改變輸電線路相間電感值使得輸電線路三相實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償。本實(shí)施例是當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地故障時(shí),健全相通過(guò)靜電耦合與電磁耦合對(duì)故障相供電,在故障點(diǎn)將繼續(xù)流過(guò)電流,形成潛供電弧。通過(guò)在并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)加小電抗可以等效補(bǔ)償相間電容,減小潛供電流與恢復(fù)電壓值。理想情況下,輸電線路三相對(duì)地電容值、三相相間電容值均相等,通過(guò)設(shè)置合理的小電抗值即可實(shí)現(xiàn)各相相間電容的全補(bǔ)償。實(shí)際工程中,由于條件限制,常出現(xiàn)不換位或不完全換位方式,使得部分相故障時(shí)潛供電流值可能很高,電弧難以熄滅。本方案加裝兩組電抗器,當(dāng)輸電線路正常運(yùn)行時(shí),上述電抗器不接通電路,對(duì)線路不造成影響。當(dāng)輸電線路某相發(fā)生故障后,電抗器L1或L2接入,改變線路間等效電感參數(shù)以實(shí)現(xiàn)各相相間電容的全補(bǔ)償,加速潛供電弧的熄滅。本實(shí)施例利用上述超/特高壓輸電線路潛供電弧抑制電路的抑制方法,其方法如下:首先,通過(guò)回路等效變換使得三相輸電線路中其中某一相(例如輸電線路B相)全補(bǔ)償,即A、B相間電容值,B、C相間電容值與A、B相間電感值、B、C相間電感值參數(shù)相等;此時(shí),B相發(fā)生單相接地故障時(shí),對(duì)應(yīng)的潛供電流與恢復(fù)電壓值最小,計(jì)算獲得此時(shí)小電抗Ln的值。正常情況下,斷路器K1、K2處于斷開狀態(tài),對(duì)線路運(yùn)行不產(chǎn)生影響;當(dāng)輸電線路B相發(fā)生接地故障時(shí),斷路器K1、K2保持?jǐn)嚅_狀態(tài);當(dāng)輸電線路A相發(fā)生接地故障時(shí),斷路器K2保持?jǐn)嚅_狀態(tài),斷路器K1閉合,電抗器L1接通電路;通過(guò)回路等效變換使得輸電線路A、B相間電容,輸電線路A、C相間電容,輸電線路A、B相間等效電感,輸電線路A、C相間等效電感四者參數(shù)相匹配,此時(shí)相間電感與相間電容值相等,相間電容實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償,計(jì)算獲得此時(shí)電抗器L1的值,此時(shí)流過(guò)輸電線路A相故障點(diǎn)的潛供電流很小,潛供電弧被有效抑制;當(dāng)輸電線路C相發(fā)生接地故障時(shí),斷路器K1保持?jǐn)嚅_狀態(tài),斷路器K2閉合,電抗器L2接入電路,通過(guò)回路等效變換,計(jì)算獲得L2的值,此時(shí)A、C相間電容,B、C相間電容,A、C相間等效電感、B、C相間等效電感四者參數(shù)匹配,此時(shí)相間電感與相間電容值相等,相間電容實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償,此時(shí)流過(guò)C相故障點(diǎn)的潛供電流很小,潛供電弧被有效抑制。本發(fā)明主要針對(duì)不換位或不完全換位輸電線路。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)正常情況下的輸電線路不產(chǎn)生影響。當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),通過(guò)合理的參數(shù)配置,可有效抑制線路潛供電弧,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明可作為現(xiàn)有潛供電弧抑制方法的有效補(bǔ)充。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。