[发明专利]一种变电站用过电压防护电路及其应用

说明书

本发明公开了一种变电站用过电压防护电路及其应用，包括有三相进线侧电路、三相出线侧电路和自带中性点的星型连接电路；三相进线侧电路由A1、B1、C1三相进线端和三相联动隔离开关S1以及三相阻尼电阻R1依次串联而成；三相出线侧电路由A2、B2、C2三相出线端和三相联动隔离开关S2以及三相阻尼电阻R2依次串联而成；三相阻尼电阻R1通过导线a、b、c以相同的相序对应连接三相阻尼电阻R2，导线a、b、c分别连接星型连接电路的三相输入端；星型连接电路的每相电路上均串联有阻尼电阻R3，星型连接电路的中性点通过阻尼电阻R4接地；本发明结构简单、设计巧妙，有效实现了对母线断路器和出线间隔对地短路故障的过电压防护。

技术领域

本发明涉及电力系统过电压及绝缘防护技术领域，尤其是一种变电站用过电压防护电路及其应用。

背景技术

当前，对短路故障电流的快速开断是断路器最重要的性能之一，尤以发电机、主变压器出口侧的三相短路为甚。断路器承受不了的大额度电路与高短路遮断容量往往造成发电机定子或主变绕组烧毁。电力系统的操作、截流、谐振及雷击等产生的过电压时刻都在威胁着电气设备的绝缘及电力系统的安全运行，其中尤以单相间歇性弧光接地过电压最为严重，常因单相接地故障进而变成多相接地故障，且因处理不及时引起事故扩大而造成电力系统的大面积停电。与此同时，在电力系统中存在着分布电感、电容这些储能器件，在电路换路过渡过程中，由于电源侧或负载侧的储能器件间能量的转换，将会诱发能量的振荡，这也是导致相-相、相-地多种过电压产生的主要原因。

因而，有效抑制各种过电压，有助于对发电机、电力变压器、高压电动机等弱绝缘设备的安全起到积极的保护作用。

发明内容

本发明的目的就是要解决当前电力系统中产生的多种过电压导致发电机、电力变压器、高压电动机等电气设备出现损毁的问题，为此提供一种变电站用过电压防护电路及其应用。

本发明的具体方案是：一种变电站用过电压防护电路，包括有三相进线侧电路、三相出线侧电路和自带中性点的星型连接电路；三相进线侧电路分别由A1、B1、C1三相进线端和三相联动隔离开关S1以及三相阻尼电阻R1依次串联而成；三相出线侧电路分别由A2、B2、C2三相出线端和三相联动隔离开关S2以及三相阻尼电阻R2依次串联而成；三相阻尼电阻R1与三相联动隔离开关S1的非连接端通过导线a、b、c以相同的相序对应连接三相阻尼电阻R2与三相联动隔离开关S2的非连接端，并且导线a、b、c分别连接星型连接电路的三相输入端；在星型连接电路的每相电路上均串联有阻尼电阻R3，星型连接电路的中性点通过阻尼电阻R4接地；三相联动隔离开关S1与三相联动隔离开关S2在操作逻辑上采取连锁以实现同时开/闭动作。

本发明中所述阻尼电阻R1、阻尼电阻R2、阻尼电阻R3和阻尼电阻R4均采用超大容量的大功率非线性阻尼电阻，抗压等级在1.5.p.u以上。

本发明提供了一种变电站用过电压防护电路的第一类应用，本发明中所述过电压防护电路用于变电站母线断路器保护，其中A1、B1、C1三相进线端与A2、B2、C2三相出线端对应跨接在母线断路器的进线端与出线端之间。

本发明中，当变电站母线断路器分闸且系统阻尼过程结束后，将三相联动隔离开关S1和三相联动隔离开关S2同时打开，可以将过电压防护电路隔离退出电力系统；当系统正常运行时，并在母线断路器合闸后，将三相联动隔离开关S1和三相联动隔离开关S2同时合上，过电压防护电路开始工作运行，以抑制电力系统运行过程中产生的操作过电压、截流过电压、谐振过电压和单相间歇性弧光接地过电压等等，从而对母线断路器实施防护，并确保了发电机、电力变压器、高压电动机等电气设备的安全运行；当过电压防护电路实施检修时，将三相联动隔离开关S1和三相联动隔离开关S2同时打开，即可将过电压防护电路隔离退出电力系统。

本发明提供一种变电站用过电压防护电路的第二类应用，本发明中所述过电压防护电路用于变电站出线间隔对地短路故障保护，其中A1、B1、C1三相进线端与A2、B2、C2三相出线端对应跨接在变电站的母线与出线间隔地线之间。