[发明专利]UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸装置及方法

权利要求书

1.UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸装置，该装置是在UPFC接入线路侧已配置快速接地开关QE1的基础上，在UPFC接入线路对侧配置一套快速接地开关QE21；其特征为：当UPFC接入线路侧发生单相接地故障，交流断路器QF11、交流断路器QF21跳开后，首先，将线路两侧快速接地开关QE1、QE21短接,其与故障点形成并联回路，从而使故障点潜供电流分流实现快速熄弧；其次，经过固定延时之后，断开接入线路对侧快速接地开关QE21，通过判断故障点与UPFC接入侧快速接地开关QE1能否形成通路，判别接入线路故障性质，进而实现单相自适应重合闸；UPFC线路包括串、并联变压器，串、并联侧换流器、断路器、隔离开关、快速接地开关；所述并联变压器直接与交流母线相连，并联变压器、并联侧换流器、串联侧换流器以及串联变压器依次连接；接入线路两侧配置的交流断路器QF11和交流断路器QF21分别与两侧母线相连；串联变压器网侧输出端通过隔离开关QS1、QS2与QF11、接入线路相连，同时网侧并联断路器QF2、隔离开关QS3并联连接，串联变压器网侧两个输出端分别通过隔离开关QS1、QS2连接至断路器QF2的两端，隔离开关QS1与串联变压器网侧一侧输出端之间的公共连接点连接快速接地开关QE1一端，隔离开关QS2与串联变压器网侧另一侧输出端之间的公共连接点连接快速接地开关QE2一端，快速接地开关QE1、QE2另一端与公共地连接；接入线路对侧配置一套快速接地开关QE21，快速接地开关QE21的一端连接至断路器QF21与接入线路的公共连接点，快速接地开关QE21的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸装置，其特征为：线路两侧断路器QF11与QF21在接入线路正常运行时闭合，线路故障期间断开；串联变压器网侧并联的断路器QF2与隔离开关QS3在UPFC串联侧投运时断开，在线路正常运行且UPFC串联侧停运时闭合；串联变压器网侧隔离开关QS1与QS2在UPFC串联侧投运时闭合，停运时断开；快速接地开关QE1、QE2只在串联变压器停运检修时闭合；快速接地开关QE1与接入线路对侧快速接地开关QE21投切实现潜供电流抑制及故障性质判别。

3.UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸方法，包括权利要求1-2任一所述的UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸装置，其特征为：包括如下步骤：

步骤1：UPFC接入线路故障隔离；

步骤2：UPFC接入线路闭合快速接入开关抑制潜供电流；

步骤3：UPFC接入线路断开对侧快速接地开关判别故障性质。

4.根据权利要求3所述的UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸方法，其特征在于：所述步骤1进一步包括如下内容：

当UPFC接入线路发生单相接地故障后，线路保护动作，同时UPFC串联侧换流器退出运行，线路两侧断路器开关QF11、QF21断开，实现故障隔离。

5.根据权利要求3所述的UPFC线路潜供电流抑制及自适应重合闸方法，其特征在于：所述步骤2进一步包括如下内容：

由于单相重合闸产生的潜供电流由静电感应电流与电磁感应电流两部分组成；所述静电感应电流为健全相线路电压通过相间电容C向故障点f馈入的电容电流，而电磁感应电流为健全相线路电流通过线路耦合，经故障相线路对地电容向故障点提供的互感电流；

对于静态感应电流，通过UPFC接入线路两侧的快速接地开关合闸，通过故障点f的相间电容电流被分流，而且接地开关阻抗较小，单相接地故障一般为非金属性故障，过渡电阻越大，潜供电流的抑制 效果越明显；

对于电磁感应电流，UPFC接入线路两侧的快速接入开关合闸后，将在故障相与接入回路产生平衡电桥，故障发生在线路不同位置时，平衡电桥均可将流入故障点的电磁感应电流疏导至快速接地开关回路中，故障点可快速熄弧；

当UPFC接入线路故障隔离后，线路两侧快速接地快关QE1、QE21合闸，实现故障点潜供电流快速主动熄弧。