[实用新型]一种海上平台电网的中压相控断路器

说明书

技术领域

本实用新型涉及海上平台电网控制设备技术领域，具体地讲是一种海上平台电网的中压相控断路器。

背景技术

相控技术的实质就是通过控制断路器分合闸时电压或电流的初相角来抑制开关操作时所产生的涌流和过电压等暂态冲击，从而达到提高电能质量，延长设备使用寿命和检修周期的目的。该项技术目前已经成为智能电网一次设备智能化的关键技术，已在我国的超高压输电系统建设中获得广泛应用。

    电力系统广泛采用并联电容器组来实现电压控制和无功补偿。在电容器组的随机投切过程中会产生很大的涌流和过电压，对系统整体造成不利影响，如缩短设备寿命、引起保护误动作、降低电能质量等。传统的解决方法是采用合闸电阻或电感减小电容器组投切时的暂态冲击。应用相控技术来完成电容器组的投切操作，可以大幅减小合闸操作的涌流和分闸暂态过电压，同时消除分闸重燃现象。

电力变压器是电网中的重要设备之一，其运行状态对供电的安全、经济性是非常关键的。变压器在投入时由于磁路饱和会产生较大的励磁涌流，影响电力系统和设备的安全稳定运行。目前采用的传统方法不能从根本上消除涌流，反而出现一些复杂的问题，比如投资成本加大、操作更加复杂等。应用相控技术来完成变压器的投切操作，控制变压器切除时产生的剩磁和投入时产生的偏磁大小和极性，减小投入时产生的励磁涌流，从根本上解决变压器励磁涌流给电力系统和设备安全运行带来危害的问题。

    随着电力系统向高电压、大容量和远距离传输发展，电力系统中越来越多的使用电抗器补偿线路的容性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压的产生，保证线路的可靠性。电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈，是一种感性负载。开断并联电抗器时形成的高频重燃过电压对电力系统的稳定运行带来巨大的危害。传统采用的阻容装置和避雷针来限制过电压和重燃的方法存在诸多不足，而应用相控技术来完成电抗器的投切操作，实现无冲击的平滑过渡，能从根本上解决电抗器开断过程中产生过电压问题。

此外，采用相控技术还可实现短路故障时电流过零开断断路器，实现故障选相优先断开故障相，提高断路器开断故障电流的能力和成功率，大大减小短路电流对系统和设备运行带来的危害。

然而要在海上平台35kV及以下中压电网应用断路器相控技术，必须要解决以下几个关键问题：

一是，相控技术要求断路器具备三相可独立分合闸的操作机构；中压系统普遍采用三相联动的断路器，其原因是为了节省成本和减少体积，显然其机械结构无法支持相控操作。

二是，相控技术是一种精确控制技术，其对自动化装置和执行机构的测控精度要求很高；中压真空断路器普遍采用的弹操机构分合闸时间离散性大，大部分厂家仅能确保最长的分合闸时间，其全天候全时段的时间漂移会达到几ms甚至于十几ms以上。

三是，中压系统回路较多，设备现场调试的条件和设备有限，不可能做到跟高压系统一样花费相对较多的时间来进行相控装置和开关特性的匹配，如果做不到这一点则现场运行效果很难得到保证。

四是，中压系统为了便于管理和节省成本，目前普遍采用各种开关柜实现面向对象的分布式控制系统，二次设备的安装空间非常有限，为实现相控功能增加自动化设备和复杂控制回路会给工程设计和制造带来巨大的困扰。

发明内容

本实用新型提供了一种海上平台电网的中压相控断路器，解决了投切电容器或者变压器、电抗器等非线性负载产生的涌流和操作过电压及其对电力供电系统产生扰动和影响设备使用寿命等技术问题，实现了抑制开关操作时所产生的涌流和过电压等暂态冲击，从而达到提高电能质量，提高断路器故障电流开断容量，延长设备使用寿命和检修周期的目的。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种海上平台电网的中压相控断路器，包括GLSM-200系列主控单元、GLSD系列驱动单元、GLSV系列永磁开关本体和操作电容箱，所述的包括GLSM-200系列主控单元、GLSD系列驱动单元、GLSV系列永磁开关本体集成一体化成型，所述的GLSM-200系列主控单元和GLSD系列驱动单元通过高速光纤通信连接，所述的GLSD系列驱动单元和GLSV系列永磁开关本体通过PID控制回路连接，GLSD系列驱动单元通过通信电缆连接有操作电容箱。

作为本方案的优选实施例，所述的GLSM-200系列主控单元通过以太网通信方式连接监控系统，GLSM-200系列主控单元内置工程维护软件，通过USB接口连接有U盘。

有益效果

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：