[实用新型]一种干式空心并联电抗器组合式过电压保护电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电抗器过电压保护领域。

背景技术

近年来干式空心并联电抗器烧毁事故频繁发生，甚至导致着火燃烧，给电力系统安全运行带来了很大影响。现场调查和解剖研究表明，多数干式空心并联电抗器损坏是由匝间绝缘击穿造成匝间短路引起的。一旦匝间短路，短路匝形成巨大的环流后迅速发热烧毁电抗器，如果不能及时切出电抗器，就会造成着火燃烧。大量的数据表明，切断干式空心并联电抗器时会出现截流过电压和复燃过电压。过电压是造成匝间绝缘击穿的主要原因之一，其中复燃过电压的电压水平更高，破坏程度更严重。因此，采取相应的保护措施来抑制过电压水平，对避免干式空心并联电抗器运行过程烧毁非常必要。

常用的干式空心并联电抗器过电压保护装置包括避雷器和阻容吸收装置。采用避雷器保护时，受其高频响应特性影响，对变化速度快且振荡频率高的复燃过电压保护效果差。阻容吸收装置的保护效果比较好，但为了有效抑制过电压水平，需要大容量的电容器，存在实施困难和造价高的问题，没有能够在电网推广应用。也有保护装置把避雷器和阻容吸收装置串联组合使用，能减小正常运行时流过保护装置的工作电流，但不能减小吸收电容的电容量，也不能改善避雷器的保护效果。

实用新型内容

本发明是为了解决现有干式空心并联电抗器过电压保护装置复燃过电压保护效果差的问题，本发明提供了一种干式空心并联电抗器组合式过电压保护电路。

一种干式空心并联电抗器组合式过电压保护电路，它包括阻容保护装置、避雷器、断路器单元和供电单元，

所述阻容保护装置与电抗器并联，避雷器与阻容保护装置的电容并联；

电抗器包括电抗器等效电容C_L，电抗器电感L，电抗器等效电阻R_L，

阻容保护装置包括保护装置阻尼电阻R和保护装置吸收电容C；

所述的保护装置阻尼电阻R的一端同时与电抗器等效电容C_L的一端、电抗器电感L的一端和电抗器等效电阻R_L的一端连接，

保护装置阻尼电阻R的另一端与保护装置吸收电容C的一端连接，

保护装置吸收电容C的另一端同时与电抗器等效电容C_L的另一端、电抗器电感L的另一端和电抗器等效电阻R_L的另一端连接，

避雷器和保护装置吸收电容C并联连接，

供电单元包括母线电压源V_S、母线侧引线电感L_S、母线侧等效电容C_S和母线侧等效阻尼电阻R_S；

断路器单元包括断路器开关K、断路器开断后等效电感L_p和断路器开断后等效电容C_p；

断路器单元与电抗器通过电抗器侧引线电感L_w连接；

母线电压源V_S的正极与母线侧引线电感L_S的一端连接，母线侧引线电感L_S的另一端同时与母线侧等效阻尼电阻R_S的一端、断路器开关K的一端和断路器开断后等效电感L_p的一端连接，

断路器开关K的另一端同时与断路器开断后等效电容C_p的另一端和电抗器侧引线电感L_w的一端连接，

断路器开断后等效电容C_p的一端与断路器开断后等效电感L_p的另一端连接，

母线侧等效阻尼电阻R_S的另一端与母线侧等效电容C_S的一端连接，母线侧等效电容C_S的另一端同时与母线电压源V_S的负极和电抗器等效电容C_L的另一端连接，

电抗器侧引线电感L_w的另一端同时与电抗器等效电容C_L的一端、电抗器电感L的一端、电抗器等效电阻R_L的一端和保护装置阻尼电阻R的一端连接。

原理分析：

(一)截流过电压保护：

当断路器开关K开断时，电抗器侧回路形成振荡，出现截流过电压，设i₀为工频截流值，U₀为电抗器工频电压峰值，