[发明专利]一种串联补偿设备的保护装置

说明书

本发明提出了一种串联补偿设备的保护装置，在串联变压器绕组端间跨接晶闸管旁路开关、火花间隙和和旁路开关，在故障发生后、旁路开关合闸前，当串联补偿设备出现过电压、闸管旁路开关导通或者火花间隙达到定值动作，将串联变压器绕组旁路，对设备进行过电压保护。所述保护系统的晶闸管旁路开关、火花间隙和旁路开关相互配合，对设备过电压进行协调保护，防止过电压应力继续发展，提高了设备整体的可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统中电力电子技术领域，具体涉及一种串联补偿设备的保护装置。

背景技术

静止同步补偿器采用电压源型换流器，其中的主要电力电子元器件、电容相对于变压器、电抗器、线路等设备对过电压异常敏感。

对于实际运行的工程，过电压是换流阀的重大威胁，阀组的器件、电容过电压能力有限。微秒级的过电压就可能导致器件的损坏。对于电力电子器件，控制电路或者内部故障都可能导致设备处于充电状态，电容电压不断上升，最终造成器件过电压爆炸。为保护其他部分、防止爆炸，减少对整个阀组及系统的影响，需要及时把故障切除。机械旁路开关的动作需要一定的时间，在此时间内充电电流可能导致电压进一步升高，因此需要另外的设备来快速的切除故障。

时间极短、幅值高的交直流电网过电压，如操作过电压、雷电过电压，一般无法仅通过保护系统来防护，需要通过合理的耐压设计，如配置晶闸管旁路开关与火花间隙等进行预防。但晶闸管旁路开关与火花间隙动作时间相对较短，

因此，需要针对保护系统、晶闸管旁路开关与火花间隙的优缺点，制定一种更为快速有效的保护系统，能够在系统扰动、模块故障或交直流电网过电压时，防止过电压应力继续发展，提高换流器的可靠性。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种串联补偿设备的保护装置,能够保证设备在系统扰动、模块故障或交直流电网过电压时，均能可靠的动作，保护设备不受过电压应力而损坏。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种串联补偿设备的保护装置，所述串联补偿设备的保护系统包括串联变压器、旁路开关、火花间隙和晶闸管旁路开关，

在串联变压器阀侧绕组两端配置跨接的晶闸管旁路开关、火花间隙和旁路开关，三者并联；

晶闸管旁路开关、火花间隙和旁路开关配合，保护串联补偿设备的安全。

作为本发明的进一步优先方案，当所述配置的串联变压器阀侧绕组两端跨接的晶闸管旁路开关与火花间隙的保护水平不能够保护串联补偿设备时，配置跨接在串联变压器线路侧绕组两端的并联的晶闸管旁路开关与火花间隙。

作为本发明的进一步优先方案，在所述串联变压器线路侧绕组两端配置跨接的旁路开关。

作为本发明的进一步优先方案，所述串联变压器其它侧采用星形接线方式，或者采用三角形接线方式。

作为本发明的进一步优先方案，所述串联变压器其它侧绕组均采用星形接线方式时，所述串联变压器增加平衡绕组。

作为本发明的进一步优先方案，所述串联变压器其它侧绕组采用星形接线方式时，中性点直接接地或者经电阻接地。

作为本发明的进一步优先方案，所述串联变压器包含有平衡绕组时，平衡绕组两端不配置跨接的晶闸管旁路开关与火花间隙。

作为本发明的进一步优先方案，所述串联变压器平衡绕组的其中一端直接接地。

作为本发明的进一步优先方案，所述串联变压器的平衡绕组的至少一端经晶闸管旁路开关与火花间隙接地。

本发明的有益效果，在于提供一种串联补偿设备的保护装置,能够保证设备在系统扰动、模块故障或交直流电网过电压时，均能可靠的动作，保护设备不受过电压应力而损坏，从而可以提高设备整体的可靠性，适合于工程应用。