[发明专利]环网无冲击分合闸装置与环网断路器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种环网无冲击分合闸装置与环网断路器。

背景技术

随着环网供电成为常规的供电模式，环网合环操作随之增加，因此合环操作的安全性就越来越重要。

环网供电在停电检修、突发事件或负荷转移时，通过合、解环操作可以减少停电时间，提高供电可靠性，但由此引起的环流对电网的安全运行有很大的影响。一般情况下，操作人员只能凭经验决定是否可以进行合、解环，所以很容易造成方法保守，降低系统供电可靠性。另外，由于在合环操作时，环网断路器两端往往存在压差，导致合环操作过程中容易产生冲击电流，如果冲击电流过大，相应的继电保护装置会重新跳开环网断路器，使得合环操作失败，需要再调整运行方式或尝试多次，因此传统环网断路器合闸往往困难；需要解环操作时，环网断路器上往往会流过环流，直接分闸会引起一定的冲击电压和存在灭弧过程，对环网断路器的寿命有一定影响。

发明内容

基于此，有必要针对现有环网运行时的安全稳定性问题，提供一种安全可靠的环网无冲击分合闸装置与环网断路器。

一种环网无冲击分合闸装置，包括隔离开关、电力变压器和储能型电压源型变换器，所述电力变压器的一次侧通过所述隔离开关与环网断路器并联，所述电力变压器的二次侧与所述储能型电压源型变换器连接；

所述储能型电压源型变换器包括电压源型变换器、DC/DC变换器和储能电池，所述DC/DC变换器的高压侧与所述电压源型变换器的直流侧连接，所述DC/DC变换器的低压侧与所述储能电池连接，所述电压源型变换器的交流侧通过所述电力变压器和所述隔离开关与所述环网断路器并联。

一种环网断路器，包括断路器本机，还包括与所述断路器本机并联的环网无冲击分合闸装置，所述环网无冲击分合闸装置为上述的环网无冲击分合闸装置，所述断路器本机为与上述环网无冲击分合闸装置并联的环网断路器。

本发明的环网无冲击分合闸装置，其使用时并联于环网断路器的两端，包括隔离开关、电力变压器和储能型电压源型变换器，储能型电压源型变换器包括电压源型变换器VSC，DC/DC变换器和储能电池。由于储能电池可以提供电能，根据需要，可通过控制VSC中开关器件的触发脉冲来达到控制变压器一次侧电压的目的，并且通过闭合和断开隔离开关可以实现装置的投切，通过开关元件的串联和DC/DC变换器的使用，装置可以应用于高压大功率场合。因而本发明环网无冲击分合闸装置具有良好的可控性和适用性，可以应用于减小或消除环网断路器合闸时在断路器上产生的冲击电流以及分闸时产生的冲击电压，继而延长环网断路器的使用寿命，并可有效解决由于环网断路器两端压差较大造成冲击电流大，从而导致环网断路器难以合闸的难题。所以本装置是一种结构简单、投切方便且能够实现电力系统环网无冲击分闸和合闸的装置。将本装置与传统的环网断路器相互并联则形成本发明的环网断路器。

附图说明

图1为本发明环网无冲击分合闸装置的结构示意图；

图2为本发明环网无冲击分合闸装置中储能型电压源型变换器第一种结构的结构示意图；

图3为本发明环网无冲击分合闸装置中储能型电压源型变换器第二种结构的结构示意图；

图4为本发明环网无冲击分合闸装置中储能型电压源型变换器第三种结构的结构示意图；

图5为cuk变换器的电路结构示意图；

图6为带中频变压器的DC/AC-AC/DC电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明的环网无冲击分合闸装置，包括隔离开关S1、电力变压器T和储能型电压源型变换器，所述电力变压器T的一次侧通过所述隔离开关S1与环网断路器S并联，所述电力变压器T的二次侧与所述储能型电压源型变换器连接；

所述储能型电压源型变换器包括电压源型变换器VSC、DC/DC变换器和储能电池，所述DC/DC变换器的高压侧与所述电压源型变换器VSC的直流侧连接，所述DC/DC变换器的低压侧与所述储能电池连接，所述电压源型变换器VSC的交流侧则通过所述电力变压器T和所述隔离开关S1与环网断路器S并联。