[发明专利]一种抑制容性负载关合涌流和开断过电压的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及中压配电设备技术领域，特别涉及一种抑制容性负载关合涌流和开断过电压的装置及方法。

背景技术

断路器投切容性负载的主要问题是：关合涌流和开断过电压，既在合闸时会产生关合涌流，在分闸时会产生开断过电压。

如图1所示，在断路器上加装并联电阻能限制关合涌流和开断过电压，但由于容性电路中抑制关合涌流或开断过电压对并联电阻阻值的要求不同，常规并联电阻只能单一缓解关合涌流或开断过电压问题，不能利用一套并联电阻同时抑制关合涌流和开断过电压。

因此，需要对容性负载用断路器的并联电阻电路结构加以改进，以满足利用一套并联电阻同时抑制关合涌流和开断过电压的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于一种抑制容性负载关合涌流和开断过电压的装置及方法，能够同时解决有效抑制投入容性负载时的关合涌流和切除容性负载时的开断过电压问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抑制容性负载关合涌流和开断过电压的装置，包括容性负载用断路器100以及控制容性负载用断路器100中开关合闸和闭合的控 制模块200，所述容性负载用断路器100包括第一辅助开关K1、第二辅助开关K2、主开关K3、第一电阻R1和第二电阻R2；第一辅助开关K1与第一电阻R1串联后与第二电阻R2并联，再与第二辅助开关K2串联后与主开关K3并联，其中：第一电阻R1和第二电阻R2并联后形成的并联电阻为限流电阻，第二电阻R2为限压电阻。

所述限流电阻为百欧级电阻，所述限压电阻为千欧级电阻。

所述第一电阻R1的阻值为130欧姆，第二电阻R2的阻值为1835欧姆。

所述的装置抑制容性负载关合涌流和开断过电压的方法，适用于中压配电系统的容性负载，所述装置串联于中压配电系统的容性负载上；当所述容性负载用断路器100合闸时，控制模块200控制第一辅助开关K1先闭合，将第一电阻R1串入电路；预定时间段后，控制模块200再控制第二辅助开关K2闭合，将第一电阻R1和第二电阻R2的并联电阻即限流电阻串入电路；预定时间段后，最后控制模块200控制主开关K3闭合，将限流电阻短接，然后控制第一辅助开关K1和第二辅助开关K2分闸，能够有效限制断路器的关合涌流；当所述容性负载用断路器100分闸时，控制模块200控制第二辅助开关K2先合闸；预定时间段后，控制模块200再控制主开关K3分闸，使第二电阻R2即限压电阻串入电路；预定时间段后，控制模块200控制所述第二辅助开关K2分闸，开断电路，能够有效限制断路器的开断过电压，分闸时，设置的动作时间间隔大于电源电压半个周期，以确 保实际开断的先后顺序。

所述合闸的预定时间段的取值为10ms，分闸的预定时间段的取值为20ms。

本发明和现有技术相比较，具备如下优点：

本发明提供的装置和方法从关合涌流、开断过电压和并联电阻能耗三个方面进行容性负载投切断路器中并联电阻的阻值选择，可以实现对关合涌流和开断过电压两个问题的抑制，满足中压配电系统中断路器投切容性负载的要求。由于容性电路中抑制关合涌流或开断过电压对并联电阻阻值的要求不同，所以常规并联电阻只能单一缓解关合涌流或开断过电压问题，不能利用一套并联电阻同时抑制关合涌流和开断过电压。本发明确定了主辅开关的动作顺序以及并联电阻的合适阻值，既能保证对关合涌流的抑制，又可以保证对开断过电压的抑制，同时还可以满足设备耐受能力的要求。

附图说明

图1是常规抑制容性负载关合涌流或开断过电压的装置示意图。

图2是本发明抑制容性负载关合涌流和开断过电压的装置实施例示意图。

图3是本发明抑制容性负载关合涌流方法的开关合闸顺序图(百欧级R1与千欧级R2的并联电阻构成限流电阻)，其中，图3(a)为K1先合，图3(b)为K2再合，图3(c)为K3再合，图3(d)K1、K2最后分闸。

图4是35kV系统主、辅开关最大关合涌流峰值与并联电阻的关 系曲线图。

图5是本发明抑制容性负载开断过电压方法的开关分闸顺序图(千欧级R2为限压电阻)，其中，图5(a)为K2先合，图5(b)为K3再分，图5(c)为K2最后分。

图6是35kV系统主、辅开关开断时最大恢复电压与并联电阻的关系曲线图。

图7是本发明提供的抑制容性负载关合涌流或开断过电压的方法实施例流程图。

具体实施方式