一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法
2023-09-18 16:49:50
一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法
【專利摘要】本發明公開了一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，包含以下順序的步驟：根據最大持續工作電壓Uc、電壓保護水平Up、最大放電電流Imax以及響應時間來選擇電湧保護器，其中電壓保護水平Up要低於被保護設備的衝擊耐壓值；確定變電站二次迴路產生過電壓的位置，並分析低壓配電系統的接地形式；將電湧保護器與被保護設備並聯安裝；在刀閘操作時，對已經安裝好電湧保護器的二次迴路通過示波器進行測量，得到波形和數據，證明加裝電湧保護器對抑制二次迴路過電壓的可行性和有效性。本發明的方法，能有效降低變電站中二次迴路出現故障的機率。
【專利說明】一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及輸電安全領域，特別涉及一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟和社會的快速發展及用電需求的迅速增加，我國電力工業已經進入大電網、大機組、高電壓、高自動化的發展時期，其中的變電站綜合自動化技術也日益普及，變電站內採用的弱電設備和二次系統越來越多，如數據採集系統、通信系統、控制和繼電保護系統等，而由於技術經濟性這些二次設備也越來越多的被下放到變電站高壓開關場內。但是，由超大規模集成電路組成的電子設備易受周圍電磁環境的影響，在電磁幹擾信號的作用下可能會出現誤操作或設備損壞的現象，進而影響到電力系統的安全運行，從而對電網安全構成嚴重的威脅。雷擊、開關操作、系統短路故障等產生的瞬態電磁場都會通過二次電纜或電源線對多種二次設備產生幹擾。因此，電力系統中變電站的電磁兼容問題成為確保電力系統安全可靠運行的一個重要因素。同時，二次電纜上的電磁幹擾也成為變電站電磁兼容研究的主要研究對象。
[0003]近年來，一些500kV變電站在進行500kV母線刀閘操作的時候，發生隔離開關分、合時拉弧。這時母線下方端子箱總電源空氣開關或者其他空氣開關會發生跳閘。跳閘後，有的變電站可以手動合閘空氣開關(如蝶嶺站)；有的無法重合(如肇慶的500kV站)。可手動合閘時，操作人員直接處於母線下方有一定安全隱患；手動操作不成功時，開關長時間拉弧會導致開關並聯電容器爆炸等事故。
[0004]目前的應對措施只是指導當端子箱空氣開關跳閘發生搶弧時如何操作，並未從根本上解決並避免上述問題。因此，提出一種方法去從根本上解決此類問題十分迫切。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，包含以下順序的步驟:
[0006]S1.電湧保護器的選擇
[0007]根據最大持續工作電壓U。、電壓保護水平Up、最大放電電流Imax以及響應時間來選擇電湧保護器，其中電壓保護水平Up要低於被保護設備的衝擊耐壓值；
[0008]S2.電湧保護器的安裝
[0009](I)確定變電站二次迴路產生過電壓的位置，並分析低壓配電系統的接地形式；
[0010](2)將電湧保護器與被保護設備並聯安裝；
[0011]S3.在刀閘操作時，對已經安裝好電湧保護器的二次迴路通過示波器進行測量，得到波形和數據，證明加裝電湧保護器對抑制二次迴路過電壓的可行性和有效性。
[0012]所述的最大持續工作電壓U。，為在規定的溫度範圍內可以連續施加在電湧保護器兩端的最大交流電壓或直流電壓，其中最大交流電壓指最大交流電壓的有效值。[0013]所述的最大持續工作電壓U。，在選擇電湧保護器時分為以下情況:
[0014](I)在TT系統中，Uc≥1.55U。，其中U。為被保護線路額定相電壓；
[0015](2)在TN系統和TT系統中，Uc≥1.15U。，其中U。為被保護線路額定相電壓；
[0016](3)在IT系統和TT系統中，Uc≥1.15U，其中U為被保護線路額定線電壓。所述的電壓保護水平Up為被保護設備的衝擊耐壓值的80%。
[0017]步驟S2中，所述的步驟(2)中電湧保護器與被保護設備並聯安裝時，要使電湧保護器的兩端的引線最短。這樣做可以減少因過長的引線而引入額外的殘壓對設備產生的損害，同時也最大程度地發揮電湧保護器的保護效果。
[0018]本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果:
[0019]1、本發明通過對變電站中配電系統進行過壓保護的改造，能有效降低變電站中二次迴路出現故障的機率。
[0020]2、本發明實施起來較方便，且不需對配電系統原有的設備進行拆除或替換，成本較低。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明所述的一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法流程圖；
[0022]圖2為圖1所述方法的電湧保護器的工作原理圖；
[0023]圖3為圖1所述方法的電湧保護器的接線方式示意圖；
[0024]圖4為圖1所述方法的電湧保護器的有效保護距離示意圖；
[0025]圖5為正常運行時二次迴路感應電壓波形圖；
[0026]圖6為刀閘操作時且二次側沒有加裝SPD的感應電壓波形圖；
[0027]圖7為刀閘操作時且二次側加裝SPD的感應電壓波形圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
[0029]如圖1、2、3、4，一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，如圖1，包含以下順序的步驟:
[0030]S1.電湧保護器的選擇
[0031]由於500kV變電站中過電壓產生的位置是二次迴路，所以加裝的保護電路為限壓電路，主要用來鉗制電壓，即限制電路中的殘壓，以保護二次設備；對於第II級限壓電路，要求所選元件的非線性好、耐壓水平低，常採用壓敏電阻型電湧保護器；
[0032]根據最大持續工作電壓U。、電壓保護水平Up、最大放電電流Imax以及響應時間來選擇電湧保護器；
[0033](I)確定最大持續工作電壓U。:其為在規定的溫度範圍內可以連續施加在電湧保護器兩端的最大交流電壓或直流電壓，其中最大交流電壓指最大交流電壓的有效值；在選擇電湧保護器時，應該考慮安裝電網可能出現的正常波動和最高持續故障電壓，分為以下情況:
[0034]A、在TT系統中，Uc≥1.55U。，其中U。為被保護線路額定相電壓；[0035]B、在TN系統和TT系統中，U。≥1.15U。，其中U。為被保護線路額定相電壓；
[0036]C、在IT系統和TT系統中，U。≥1.15U，其中U為被保護線路額定線電壓。
[0037](2)電壓保護水平Up的選擇:用以表徵電湧保護器端子間限制電壓性能的參數，其技術規格有6kV、4kV、2.5kV、l.5kV ;電壓保護水平Up要低於被保護設備的衝擊耐壓值，對於很重要的設備，電壓保護水平Up為被保護設備的衝擊耐壓值的80% ;如表1:
[0038]表1三相系統各種設備絕緣耐衝擊過電壓額定值
[0039]
【權利要求】
1.一種變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，其特徵在於，包含以下順序的步驟: 51.電湧保護器的選擇 根據最大持續工作電壓U。、電壓保護水平Up、最大放電電流Imax以及響應時間來選擇電湧保護器，其中電壓保護水平Up要低於被保護設備的衝擊耐壓值； 52.電湧保護器的安裝 (1)確定變電站二次迴路產生過電壓的位置，並分析低壓配電系統的接地形式； (2)將電湧保護器與被保護設備並聯安裝； 53.在刀閘操作時，對已經安裝好電湧保護器的二次迴路通過示波器進行測量，得到波形和數據，證明加裝電湧保護器對抑制二次迴路過電壓的可行性和有效性。
2.根據權利要求1所述的變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，其特徵在於，所述的最大持續工作電壓U。，為在規定的溫度範圍內可以連續施加在電湧保護器兩端的最大交流電壓或直流電壓，其中最大交流電壓指最大交流電壓的有效值。
3.根據權利要求1所述的變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，其特徵在於，所述的最大持續工作電壓U。，在選擇電湧保護器時分為以下情況: (1)在TT系統中，U。≥1.55U。，其中U。為被保護線路額定相電壓； (2)在TN系統和TT系統中，U。≥1.15U。，其中U。為被保護線路額定相電壓； (3)在IT系統和TT系統中，U。≥1.15U，其中U為被保護線路額定線電壓。
4.根據權利要求1所述的變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，其特徵在於，所述的電壓保護水平Up為被保護設備的衝擊耐壓值的80%。
5.根據權利要求1所述的變電站母線下方端子箱抑制過電壓的方法，其特徵在於，步驟S2中，所述的步驟(2)中電湧保護器與被保護設備並聯安裝時，要使電湧保護器的兩端的引線最短。
【文檔編號】H02H9/04GK103904633SQ201410098837
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】劉剛, 王鵬 申請人:華南理工大學