[发明专利]一种阀侧主设备配置和变压器接地系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种阀侧主设备配置和变压器接地系统及其使用方法，其特征在于，包括变压器：变压器采用三绕组型式；网侧绕组采用星型连接方式，网侧经第三电流互感器和第一避雷器连接联接变网侧交流断路器；阀侧绕组采用星型连接方式，阀侧依次串联连接第五电流互感器、第三避雷器、电容式电压互感器、接地开关、联接变阀侧断路器、启动回路和第七电流互感器；第七电流互感器还并联连接上桥臂电抗器和下桥臂电抗器，上桥臂电抗器和下桥臂电抗器通过对应套管连接阀厅区域的换流器，本发明可广泛用于柔性直流输电技术领域中。

技术领域

本发明是关于一种阀侧主设备配置和变压器接地系统及其使用方法，属于柔性直流输电技术领域。

背景技术

相比常规直流方式，柔性直流方式具有无需交流侧提供换相电流、无需无功补偿且不存在换相失败问题、可快速独立控制有功功率和无功功率以及输出电压波形质量高等优势，是实现大规模风电、光伏、抽蓄等多种能源的接入和输送的有效解决方案。近年来，中国相继有舟山工程、厦门工程、鲁西工程、渝鄂工程、张北工程、乌东德工程和白鹤滩工程投入运行或开始规划设计，更验证柔性直流输电广阔的应用前景。

采用换流变压器中性点经大电阻接地，是对称单极型柔性直流系统常见的一种接地方案，这种接地方案利用变压器接线特点实现零电位箝位，无需额外配置星型电抗器，接线简单明了。当柔性直流输电工程发生故障时，需闭锁换流器同时跳开交流进线断路器。在工程方案设计中，需研究适应对称单极型柔性直流工程特点的交流进线断路器失灵保护方案。然而，上述接地方案下存在以下两点缺陷：1)阀侧发生单相接地故障(或直流单极接地故障)且交流进线断路器失灵后，因为故障电流较小，传统交流断路器失灵保护检测难以启动；2)直流双极短路故障时且交流进线断路器失灵后，传统交流断路器失灵保护动作时间太长，难以满足VSC(电压源换流器)阀要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种检测方便且满足VSC阀要求的阀侧主设备配置和变压器接地系统及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种阀侧主设备配置和变压器接地系统，其特征在于，包括变压器：所述变压器采用三绕组型式，所述变压器的第三绕组采用三角形连接方式；所述变压器的网侧绕组采用星型连接方式，通过三个并联连接的第一电流互感器经第二电流互感器接地；所述变压器的网侧经第三电流互感器和第一避雷器连接联接变网侧交流断路器；所述变压器的阀侧绕组采用星型连接方式，依次通过三个并联连接的第四电流互感器、接地电阻和第六电流互感器接地，所述接地电阻还并联连接旁路断路器和第二避雷器；所述变压器的阀侧依次串联连接第五电流互感器、第三避雷器、电容式电压互感器、接地开关、联接变阀侧断路器、启动回路和第七电流互感器；所述第七电流互感器还并联连接上桥臂电抗器和下桥臂电抗器，所述上桥臂电抗器和下桥臂电抗器通过对应套管连接阀厅区域的换流器。

进一步地，所述启动回路是由第八电流互感器、启动电阻与第一隔离开关串联连接后并联连接第二隔离开关而成。

进一步地，所述第一隔离开关为带双地刀的隔离开关，所述第二隔离开关为带单地刀的隔离开关。

进一步地，所述第一电流互感器～第五电流互感器采用电磁式电流互感器，所述第六电流互感器～第八电流互感器采用电子式电流互感器。

一种基于阀侧主设备配置和变压器接地系统的使用方法，其特征在于，包括以下内容：1)对阀厅区域的换流器进行充电，充电完成后，切除启动电阻；2)当阀厅区域的换流器稳态运行时，仅将联接变阀侧断路器接入主回路，使得联接变阀侧断路器作为联接变网侧交流断路器的后备；3)当接地开关发生故障时，同时跳开联接变网侧交流断路器和联接变阀侧断路器；4)经固定延时后，闭合旁路断路器，使得交流断路器失灵保护可检测到交流进线断路器失灵。

进一步地，所述步骤1)中切除启动电阻的具体过程为：闭合第二隔离开关，并分断第一隔离开关。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：