電壓跌落裝置的電抗器切換系統的製作方法
2023-04-24 05:45:16
電壓跌落裝置的電抗器切換系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電壓跌落裝置的電抗器切換系統，所述系統包括第一單刀雙擲刀閘、第二單刀雙擲刀閘、第一電抗器和第二電抗器，所述第一單刀雙擲刀閘與電網連接點連接，所述第二單刀雙擲刀閘與短路接地點連接，所述第一電抗器和所述第二電抗器的分接頭分別連接到分壓測試線，並且所述第一單刀雙擲開關和所述第二單刀雙擲開關根據所述電壓跌落裝置需要產生的電壓跌落深度來選擇連接到所述第一電抗器和所述第二電抗器；其中，所述第一電抗器具有5段電抗，所述第二電抗器具有9段電抗。本發明所述電抗器切換系統，使用兩套單刀雙擲刀閘在兩組不同大小的電抗器之間進行切換連接，降低了電抗器的冗餘配置，從而降低了整個電壓跌落裝置的成本。
【專利說明】電壓跌落裝置的電抗器切換系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及新能源接入與控制領域，具體地，涉及一種電壓跌落裝置的電抗器切換系統。
【背景技術】
[0002]「十一五」以來，我國新能源發電產業發展突飛猛進，風電新增裝機容量連年翻番，太陽能電池產量以超過100%的年均增長率快速發展。然而，我國新能源在快速發展的同時，也面臨著新能源大規模接入電網帶來的質量和安全問題。為了保證風電、光伏發電等新能源發電大規模接入後電網的穩定，需要在電網瞬時故障導致電壓在短時間內驟降至一定值的情況下，風電、光伏等發電單元仍能夠不脫離電網而持續穩定運行，直到電網恢復正常，從而「穿越」這個低電壓時間，這種能力被稱為低電壓穿越能力(Low Voltage RideThrough, LVRT)。
[0003]要驗證發電單元是否具備低電壓穿越能力，需要藉助特定的電壓跌落裝置來模擬電網故障導致的電壓跌落。目前，基於阻抗短路分壓原理的電壓跌落裝置在低電壓穿越現場試驗中得到了廣泛的應用。從功能結構上講，阻抗短路分壓式電壓跌落裝置主要包含限流電抗器、短路電抗器及投切開關櫃三個功能部件。圖1示出了現有的電壓跌落裝置的原理結構圖。如圖1所示，電壓跌落裝置串聯接入電網與被測發電單元之間，通過旁路開關Si來投入具有一定阻抗值的限流電抗器Xl以降低電壓跌落試驗對電網的影響，通過短路開關櫃S2來投入具有特定阻抗值的短路電抗器X2以產生電網短路故障，從而在測試點產生電壓跌落。測試點電壓跌落深度等於限流阻抗與總阻抗的比值，即Udip=Xl/ (X1+X2) *Un，其中，Udip為電壓跌落深度，Un為系統額定電壓。在進行不同電壓跌落深度的測試時，通過改變限流電抗器和短路電抗器投入的數量，就可以改變阻抗分壓點，從而改變電壓跌落的深度。
[0004]低電壓穿越測試標準要求電壓跌落裝置能夠產生0%Un?90%Un範圍內電壓跌落，調整步長均為10%Un。圖2示出了目前的電壓跌落裝置的電抗器配置結構圖。為滿足測試標準要求，電壓跌落裝置通常採用兩組相同的具備9個分接頭的電抗器分別作為限流電抗與短路電抗，如圖2所示，限流電抗首端與電網接入點A點直接連接，短路電抗首端與接地點D點直接連接。利用銅排或電纜將限流電抗與短路電抗的特定分接頭(B點與C點)分別接入測試系統的分壓測試點，從而將所需的限流電抗段與短路電抗段接入測試系統中，實現不同阻抗比值的短路。
[0005]上述常規裝置原理簡單，限流電抗器與短路電抗器功能固定，為產生不同深度的電壓跌落，通常需要分別配置多組功能單一的限流電抗器及短路電抗器，這樣在進行單次測試時，存在多組電抗器閒置的情況，造成了電抗器極大的冗餘浪費，並增大了設備的體積，更增加了設備成本。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種電壓跌落裝置的電抗器切換系統，使用兩套單刀雙擲式開關切換刀閘，在兩組不同大小的電抗器之間進行功能切換，完成不同深度的電壓跌落測試，降低了電抗器的冗餘配置，並且使得設備體積減少，並降低了整個電壓跌落裝置的成本。
[0007]為此目的，本發明提出了一種電壓跌落裝置的電抗器切換系統，其特徵在於，所述系統包括第一單刀雙擲刀閘、第二單刀雙擲刀閘、第一電抗器和第二電抗器，所述第一單刀雙擲刀閘與電網連接，所述第二單刀雙擲刀閘與短路接地點連接，並且所述第一單刀雙擲開關和所述第二單刀雙擲開關根據所述電壓跌落裝置需要測試的電壓跌落深度來選擇連接所述第一電抗器和第二電抗器；其中所述第一電抗器具有5段電抗，所述第二電抗器具有9段電抗。
[0008]其中，將與所述第一單刀雙擲刀閘連接的電抗器作為限流電抗器，將與所述第二單刀雙擲刀閘連接的電抗器作為短路電抗器。
[0009]其中，當所述電壓跌落深度在90%?50%時，所述第一單刀雙擲刀閘連接到所述第一電抗器，所述第一電抗器作為限流電抗器，所述第二單刀雙擲刀閘連接到所述第二電抗器，所述第二電抗器作為短路電抗器。
[0010]其中，當所述電壓跌落深度在0%?50%時，所述第一單刀雙擲開關連接到所述第二電抗器，所述第二電抗器作為所述限流電抗器，所述第二單刀雙擲刀閘連接到所述第一電抗器，所述第一電抗器作為所述短路電抗器。
[0011]其中，當所述電壓跌落深度在50%時，第一單刀雙擲刀閘可以選擇連接所述第一電抗器或上述第二電抗器的任意一個作為限流電抗器，所述第二單刀雙擲刀閘與沒有與所述第一單刀雙擲刀閘連接的所述第一電抗器或第二電抗器連接作為短路電抗器。
[0012]有益效果
[0013]使用本發明所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統，可以根據電壓跌落測試時電壓跌落深度的值來選擇限流電抗器和短路電抗器，同時通過單刀雙擲刀閘進行電抗器的選擇，在使用時簡單方便，提高了電抗器系統的靈活性，同時，使用兩個不同電抗的電抗器，可以減小整個電壓跌落裝置的體積，同時減少使用電抗設備，避免了設備的冗餘浪費，也降低了裝置的成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特徵和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中:
[0015]圖1示出了現有的電壓跌落裝置的原理結構圖。
[0016]圖2示出了現有的電壓跌落裝置的電抗器配置結構圖。
[0017]圖3是示出本發明所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統的一種連接方式的示意圖。
[0018]圖4是本發明所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統的另一種連接方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。[0020]圖3是示出本發明所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統的一種連接方式的示意圖。
[0021]參照圖3，本發明的實施例所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統系統包括第一單刀雙擲刀閘K1、第二單刀雙擲刀閘K2、第一電抗器X3和第二電抗器X4。
[0022]第一單刀雙擲刀閘Kl和第二單刀雙擲刀閘K2具有相同的結構，第一單刀雙擲刀閘Kl與電網接入點A點的線路連接，第二單刀雙擲刀閘K2與短路接地點D點的線路連接。
[0023]在本實施例中，與第一單刀雙擲刀閘Kl連接的電抗器在電壓跌落裝置中作為限流電抗器使用，與第二單刀雙擲刀閘K2連接的電抗器作為短路電抗器使用。
[0024]第一電抗器X3為具有5段電抗的電抗器,第二電抗器X4為具有9段電抗的電抗器，第一電抗器X3和第二電抗器X4的分接頭分別連接到分壓測試點的B點與C點。第一單刀雙擲刀閘Kl和第二單刀雙擲刀閘K2根據電壓跌落裝置需要測試的電壓跌落深度來選擇連接所述第一電抗器X3或第二電抗器X4。
[0025]如圖3所示，當第一單刀雙擲刀閘Kl連接到第一電抗器X3，則第一電抗器X3作為限流電抗器，第二單刀雙擲刀閘K2連接到第二電抗器X4，第二電抗器X4作為短路電抗器，通過移動第一電抗器X3的分接頭，可以選擇限流電抗器的值的大小，此時，電流電抗器的最大接入為5段電抗，同樣地，通過移動第二電抗器X4的分接頭，可以選擇短路電抗器的值的大小，短路電抗器的最大接入為9段電抗。
[0026]圖4是本發明所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統的另一種連接方式的示意圖。
[0027]當限流電抗器需要接入更大的電抗時，可以通過將第一單刀雙擲刀閘Kl和第二單刀雙擲刀閘K2交換連接，如圖4所示，將第一單刀雙擲刀閘Kl與第二電抗器X4連接，第二單刀雙擲刀閘K2與第一電抗器X3連接，此時第二電抗器X4為限流電抗器，第一電抗器X3為短路電抗器，這樣限流電抗器的最大接入為9段電抗。
[0028]表I是示出採用本實施例的電抗器切換系統的電壓跌落裝置進行0%Un?90%Un
範圍內電壓跌落測試時限流電抗和短路電抗的連接方式。
[0029]
【權利要求】
1.一種電壓跌落裝置的電抗器切換系統，其特徵在於，所述系統包括第一單刀雙擲刀閘、第二單刀雙擲刀閘、第一電抗器和第二電抗器，所述第一單刀雙擲刀閘與電網連接點連接，所述第二單刀雙擲刀閘與短路接地點連接，所述第一電抗器和所述第二電抗器的分接頭分別連接到分壓測試線，並且所述第一單刀雙擲開關和所述第二單刀雙擲開關根據所述電壓跌落裝置需要產生的電壓跌落深度來選擇連接到所述第一電抗器和所述第二電抗器；其中，所述第一電抗器具有5段電抗，所述第二電抗器具有9段電抗。
2.根據權利要求1所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統，其特徵在於，將與所述第一單刀雙擲刀閘連接的電抗器作為限流電抗器，將與所述第二單刀雙擲刀閘連接的電抗器作為短路電抗器。
3.根據權利要求2所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統，其特徵在於，當所述電壓跌落深度在90%?50%時，所述第一單刀雙擲刀閘連接到所述第一電抗器，所述第一電抗器作為限流電抗器，所述第二單刀雙擲刀閘連接到所述第二電抗器，所述第二電抗器作為短路電抗器。
4.根據權利要求2所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統，其特徵在於，當所述電壓跌落深度在0%?50%時，所述第一單刀雙擲開關連接到所述第二電抗器，所述第二電抗器作為限流電抗器，所述第二單刀雙擲刀閘連接到所述第一電抗器，所述第一電抗器作為短路電抗器。
5.根據權利要求2所述的電壓跌落裝置的電抗器切換系統，其特徵在於，當所述電壓跌落深度在50%時，所述第一單刀雙擲刀閘可以選擇連接所述第一電抗器或所述第二電抗器的任意一個作為限流電抗器，所述第二單刀雙擲刀閘與沒有與所述第一單刀雙擲刀閘連接的所述第一電抗器或上述第二電抗器連接作為短路電抗器。
【文檔編號】G01R1/30GK103941050SQ201410092776
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】姚承勇 申請人:北京群菱能源科技有限公司