一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，所述二次系統(tǒng)控制一次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互，并通過一次系統(tǒng)的進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜分別與電網(wǎng)和風(fēng)電機(jī)組連接。該一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，能夠真實(shí)模擬電網(wǎng)故障中電壓跌落及升高特性，確保產(chǎn)生低電壓與高電壓時，其電壓相角及電能質(zhì)量的變化與真實(shí)的電網(wǎng)故障特性一致，能夠在一次試驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組開展連貫的低電壓與高電壓穿越能力檢測。本測試系統(tǒng)采用移動式車載集裝箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，其全部組成模塊均集成安裝于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi),不受氣候及地理環(huán)境影響，能夠在任何風(fēng)電場開展全天候現(xiàn)場測試，具備極高的環(huán)境適應(yīng)性。
【專利說明】一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源接入與控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)電的裝機(jī)比例越來越高，大型風(fēng)電場的并網(wǎng)發(fā)電也已成為風(fēng)電發(fā)展的主流。由于并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組在其運(yùn)行時依賴接入點(diǎn)電網(wǎng)電壓保持機(jī)組自身電壓、頻率及相位穩(wěn)定，電網(wǎng)電壓穩(wěn)定對風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行起到重要作用。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生發(fā)生瞬時故障時，電壓瞬時降低，當(dāng)電網(wǎng)故障清除后，由于電網(wǎng)大量的無功補(bǔ)償裝置不能及時退出，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓恢復(fù)后極易出現(xiàn)電壓升高的情況，即當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障后，風(fēng)電機(jī)組的機(jī)端電網(wǎng)不但會出現(xiàn)低電壓，而且會接連出現(xiàn)高電壓。2012年以來的幾起嚴(yán)重風(fēng)電脫網(wǎng)事故，充分表明了電網(wǎng)電壓故障對風(fēng)電場/風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的嚴(yán)重影響。例如2012年我國華北地區(qū)某風(fēng)電場電網(wǎng)發(fā)生三相短時短路故障，不具備低電壓穿越能力的風(fēng)電機(jī)組全部脫網(wǎng)停機(jī)，部分具備低電壓穿越能力的風(fēng)電機(jī)組成功“穿越”低電壓故障不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行，而在隨后的電網(wǎng)電壓恢復(fù)過程中，系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置未能及時調(diào)節(jié)或切除，造成局部電網(wǎng)無功過剩，電網(wǎng)發(fā)生了過電壓短時故障，使得大量成功“穿越”低電壓故障的機(jī)組因電網(wǎng)短時高電壓故障而切除，因高電壓故障導(dǎo)致脫網(wǎng)的機(jī)組甚至超過了低電壓故障期間脫網(wǎng)的機(jī)組數(shù)量。要想保證電網(wǎng)發(fā)生瞬時故障時，風(fēng)電場/風(fēng)電機(jī)組仍然能夠不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行，就要求風(fēng)電機(jī)組同時具備低電壓穿越(Low Voltage Ride Through, LVRT)能力和高電壓穿越(High Voltage Ride Through,HVRT)能力。對該項(xiàng)能力的檢測，需要專門的高低電壓穿越檢測設(shè)備。申請?zhí)枮?01220255118.5的實(shí)用新型公開了一種移動式風(fēng)電機(jī)組高低電壓穿越測試裝置，雖提供了一種電網(wǎng)高低電壓模擬方案，通過變壓器副邊繞組抽頭跳變實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓的降低與升高，但通過該方法產(chǎn)生電壓降低與升高期間，其電壓波形的相角及電能質(zhì)量均沒有變化，與實(shí)際電網(wǎng)故障有較大差別，無法模擬實(shí)際電網(wǎng)故障過程中故障電壓的相角與電能質(zhì)量的明顯變化情況，因而無法檢測故障電壓的相角與電能質(zhì)量明顯變化的因素對被測風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越及低電壓穿越能力的影響，從而降低了測試的準(zhǔn)確性，難以滿足風(fēng)電機(jī)組低電壓與高電壓穿越能力測試實(shí)際要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，能夠真實(shí)模擬電網(wǎng)故障中電壓跌落及升高特性，確保產(chǎn)生低電壓與高電壓時，其電壓相角及電能質(zhì)量的變化與真實(shí)的電網(wǎng)故障特性一致，能夠在一次試驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組開展連貫的低電壓與高電壓穿越能力檢測。本測試系統(tǒng)采用移動式車載集裝箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，其全部組成模塊均集成安裝于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，不受氣候及地理環(huán)境影響，能夠在任何風(fēng)電場開展全天候現(xiàn)場測試，具備極高的環(huán)境適應(yīng)性。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:[0005]本發(fā)明提供一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，所述二次系統(tǒng)控制一次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互，并通過一次系統(tǒng)的進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜分別與電網(wǎng)和風(fēng)電機(jī)組連接。
[0006]所述一次系統(tǒng)包括開關(guān)柜單元、電抗器單元和電容器單元；所述開關(guān)柜單元包括進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜，所述電抗器單元包括限流電抗器Xl和短路電抗器X2，所述電容器單元包括無功電容器X3;所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜Kl和出線開關(guān)柜依次通過母線串聯(lián)，所述短路開關(guān)柜K2和短路開關(guān)柜K3連接在旁路開關(guān)柜Kl和出線開關(guān)柜之間的母線上，所述限流電抗器Xl與旁路開關(guān)柜Kl并聯(lián)，所述短路電抗器X2和無功電容器X3分別與短路開關(guān)柜K2和短路開關(guān)柜K3串聯(lián)。
[0007]所述短路電抗器X2和短路開關(guān)柜K2之間、無功電容器X3和短路開關(guān)柜K3之間分別設(shè)有單相隔離開關(guān)。
[0008]所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜均采用機(jī)械式開關(guān)或半導(dǎo)體開關(guān)。
[0009]所述限流電抗器Xl和短路電抗器X2均采用油浸空心電抗器、油浸鐵心電抗器、干式空心電抗器、干式鐵心電抗器、夾持式干式空心電抗器、繞包式干式空心電抗器和水泥電抗器中的任意一種；
[0010]所述無功電容器X3采用無功發(fā)生裝置，所述無功發(fā)生裝置包括靜止無功發(fā)生器SVG,晶閘管投切電容器組TVC或機(jī)械投切電容器組MSC。
[0011]所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3、出線開關(guān)柜、限流電抗器Xl、短路電抗器X2和無功電容器X3均位于同一集裝箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高低壓穿越測試系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)一體化。
[0012]所述二次系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)。
[0013]所述控制系統(tǒng)采集并校驗(yàn)測試系統(tǒng)各個開關(guān)柜各個開關(guān)的位置狀態(tài)信號，并通過中央處理器進(jìn)行邏輯判斷，確認(rèn)測試系統(tǒng)所處運(yùn)行狀態(tài)；
[0014]進(jìn)行高低電壓穿越測試時，控制系統(tǒng)按照各個開光柜動作時序邏輯依次向各個開關(guān)柜發(fā)送遙控信號，自動控制開關(guān)柜動作投切電抗器及電容器，自動完成低電壓穿越及高電壓穿越測試；
[0015]所述控制系統(tǒng)配置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)對測試系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證測試人
員安全。
[0016]所述測量系統(tǒng)包括電壓互感器和電流互感器，所述進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜上分別安裝所述電壓互感器，用于測量測試系統(tǒng)接入點(diǎn)電網(wǎng)電壓及測試點(diǎn)電壓；所述進(jìn)線開關(guān)柜、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜上分別安裝所述電流互感器，用于測量測試系統(tǒng)進(jìn)線、測試點(diǎn)及短路點(diǎn)各點(diǎn)電流。
[0017]所述安全防護(hù)系統(tǒng)包括繼電保護(hù)裝置、紅外測溫系統(tǒng)、信號燈柱和門限開關(guān)；
[0018]所述進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜上分別安裝所述繼電保護(hù)裝置，當(dāng)測試系統(tǒng)內(nèi)部出非正常電壓、電流或頻率故障時，繼電保護(hù)裝置將測試系統(tǒng)退出，隔離故障點(diǎn)，保證電網(wǎng)運(yùn)行安全；
[0019]限流電抗器Xl、短路電抗器X2和無功電容器X3上分別安裝紅外測溫系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測限流電抗器X1、短路電抗器X2和無功電容器X3的運(yùn)行溫度，防止出現(xiàn)超溫故障；[0020]集裝箱入口處安裝信號燈柱，實(shí)時顯示測試系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時安裝門限開關(guān)，當(dāng)操作人員錯誤開門時，門限開關(guān)觸發(fā)緊急跳閘系統(tǒng)，立即斷開進(jìn)線開關(guān)柜及出線開關(guān)柜，將測試系統(tǒng)從電網(wǎng)中切出，保證測試系統(tǒng)及人員安全。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0022](I)本發(fā)明首次基于阻抗短路降壓與容性無功注入升壓原理結(jié)合方案，實(shí)現(xiàn)高電壓與低電壓一體化輸出設(shè)計，并利用該測試系統(tǒng)能夠在一次試驗(yàn)中連續(xù)完成低電壓穿越與高電壓穿越測試，測試功能完整，測試效率極高；
[0023](2)基于阻抗短路降壓原理與容性無功注入升壓原理，能夠最為真實(shí)地模擬電網(wǎng)故障中先后出現(xiàn)的電壓跌落及升高特性，測試系統(tǒng)產(chǎn)生低電壓與高電壓時，其電壓幅值、相角及電能質(zhì)量的變化與真實(shí)的電網(wǎng)故障特性一致，保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性；
[0024](3)采用移動式車載集裝箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，其全部組成模塊均集成安裝于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，不受氣候及地理環(huán)境影響，能夠在任何風(fēng)電場開展全天候現(xiàn)場測試，具備極高的環(huán)境適應(yīng)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)單相系統(tǒng)原理圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中測試系統(tǒng)測試過程開關(guān)動作時序圖；
[0028]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中干式空心電抗器示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中無功電容器X3支路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)的一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)集裝箱內(nèi)安裝布局圖；
[0032]圖8是本發(fā)明實(shí)施例中測試數(shù)據(jù)AB相線電壓實(shí)時波形圖；
[0033]圖9是本發(fā)明實(shí)施例中測試數(shù)據(jù)AB相線電壓有效值曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035]本發(fā)明提供一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)能夠在一次實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生連貫銜接的電網(wǎng)故障低電壓與高電壓，能夠真實(shí)模擬電網(wǎng)發(fā)生短路故障時電網(wǎng)電壓降低、故障清除后電網(wǎng)電壓升高再恢復(fù)至正常的整個過程，并能真實(shí)模擬該故障期間電壓波形的相位及電能質(zhì)量的變化，真實(shí)反映電網(wǎng)電壓故障特性。利用該測試系統(tǒng)可以在現(xiàn)場對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行連貫銜接的低電壓穿越與高電壓穿越測試，檢測其低電壓穿越與高電壓穿越能力。利用該測試系統(tǒng)開展的現(xiàn)場測試，對接入電網(wǎng)的影響在相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行要求。本發(fā)明所述測試系統(tǒng)采用移動式車載集裝箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，其全部組成模塊均集成安裝于標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)模塊化連接設(shè)計，運(yùn)輸方便，測試靈活性高；且不受氣候及地理環(huán)境影響，能夠在任何風(fēng)電場開展全天候現(xiàn)場測試，具備極高的環(huán)境適應(yīng)性。本測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低電壓穿越與高電壓穿越一體化設(shè)計，系統(tǒng)集成度高，可靠性高，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)最高；本測試系統(tǒng)適用于各種類型風(fēng)電機(jī)組的現(xiàn)場測試，滿足中國以及歐美各國高低電壓穿越測試標(biāo)準(zhǔn)對測試裝置的要求，適用范圍廣。[0036]如圖1，所述測試系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，所述二次系統(tǒng)控制一次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互，并通過一次系統(tǒng)的進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜分別與電網(wǎng)和風(fēng)電機(jī)組連接。
[0037]所述一次系統(tǒng)包括開關(guān)柜單元、電抗器單元和電容器單元；所述開關(guān)柜單元包括進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜，所述電抗器單元包括限流電抗器Xl和短路電抗器X2，所述電容器單元包括無功電容器X3;所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜Kl和出線開關(guān)柜依次通過母線串聯(lián)，所述短路開關(guān)柜K2和短路開關(guān)柜K3連接在旁路開關(guān)柜Kl和出線開關(guān)柜之間的母線上，所述限流電抗器Xl與旁路開關(guān)柜Kl并聯(lián)，所述短路電抗器X2和無功電容器X3分別與短路開關(guān)柜K2和短路開關(guān)柜K3串聯(lián)。
[0038]基于短路阻抗分壓原理，通過閉合短路開關(guān)柜K2將短路電抗器X2投入一次系統(tǒng)運(yùn)行，造成電網(wǎng)經(jīng)由短路電抗器X2產(chǎn)生可控短路；通過斷開旁路開關(guān)柜Kl將限流電抗器Xl投入一次系統(tǒng)運(yùn)行，用以限制試驗(yàn)短路電流，維持一次系統(tǒng)接入點(diǎn)電網(wǎng)電壓基本恒定。在該可控短路期間，通過短路電抗器X2與限流電抗器Xl 二者分壓造成測試點(diǎn)電壓跌落，其電
X2
壓跌落深度R =(^^770)，其中，仏和X0分別為測試系統(tǒng)接入點(diǎn)的系統(tǒng)額定電
壓和系統(tǒng)阻抗。通過調(diào)節(jié)Xl和X2的投入比例，可以改變測試點(diǎn)電壓跌落深度，其電壓跌落深度調(diào)節(jié)范圍為0-100% Un,調(diào)節(jié)步長可依據(jù)感抗值的調(diào)節(jié)步長任意調(diào)節(jié)。電壓跌落持續(xù)時間則可通過調(diào)節(jié)短路開關(guān)K2的閉合持續(xù)時間任意設(shè)置。
[0039]測試系統(tǒng)高電壓發(fā)生方案基于容性無功注入提高電壓的原理，在限流電抗器Xl投入運(yùn)行期間，通過閉合短路開關(guān)柜K3將無功電容器X3投入一次系統(tǒng)運(yùn)行，無功電容器X3產(chǎn)生的容性電流I。由測 試點(diǎn)流過限流電抗器Xl流向系統(tǒng)接入點(diǎn)，從而在限流電抗器Xl的兩端產(chǎn)生電壓差Λ U，由于測試系統(tǒng)接入點(diǎn)為系統(tǒng)電壓基本保持不變，從而使得測試點(diǎn)電壓Ut升高，數(shù)值上，Ut = Un+ Δ U。通過調(diào)節(jié)限流電抗器Xl和無功電容器Χ3的投入阻抗值，可以改變測試點(diǎn)電壓升高幅度，調(diào)節(jié)步長可依據(jù)阻抗值的調(diào)節(jié)步長任意調(diào)節(jié)。電壓升高持續(xù)時間則可通過調(diào)節(jié)短路開關(guān)柜Κ3的閉合持續(xù)時間任意設(shè)置。整個測試系統(tǒng)在一次試驗(yàn)過程中產(chǎn)生連貫的低電壓與高電壓，其開關(guān)動作時序如圖3所示。其中，Tl為感抗限流電抗器投入時長；Τ2為短路電抗器Χ2投入時長，即低電壓持續(xù)時長；Τ3為無功電容器Χ3投入時長，即高電壓持續(xù)時長。通過開關(guān)柜Κ1、Κ2、Κ3的分合時序控制，可以任意設(shè)置低電壓及高電壓持續(xù)時長，并且可以設(shè)置二者發(fā)生的時間延續(xù)或間隔，但要求必須在Kl斷開狀態(tài)時才允許Κ2、Κ3閉合，且Κ2和Κ3不能同時處于閉合位置。
[0040]所述短路電抗器Χ2和短路開關(guān)柜Κ2之間、無功電容器Χ3和短路開關(guān)柜Κ3之間分別設(shè)有單相隔離開關(guān)，通過隔離開關(guān)的合分實(shí)現(xiàn)對應(yīng)相電抗器或電容器與開關(guān)柜之間的連接，最終實(shí)現(xiàn)對每相電抗器或電容器的單獨(dú)投退控制。
[0041]所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜Κ1、短路開關(guān)柜Κ2、短路開關(guān)柜Κ3和出線開關(guān)柜均采用機(jī)械式開關(guān)(如開關(guān)柜、斷路器、接觸器等)或半導(dǎo)體開關(guān)(如晶閘管、GT0, IGBT、IGCT等)。要求開關(guān)具備動作時間短、分?jǐn)嗄芰?qiáng)等特性。開關(guān)型號的選取需依據(jù)測試系統(tǒng)電壓等級(中壓66KV或35KV、低壓690V)及試驗(yàn)容量(0.5MW/1.5MW/3MW/6MW)核定。以35KV/3MW 一體式高低電壓穿越測試系統(tǒng)為例，綜合考慮移動集裝箱空間及功率因素，開關(guān)可選擇額定電流1250Α的SF6氣體絕緣GIS開關(guān)柜。該柜型全部高壓帶電部分全部封閉在SF6絕緣氣箱中，確保不會發(fā)生高壓放電現(xiàn)象，充分保證了測試系統(tǒng)及測試人員的電氣安全性，且體積僅為空氣絕緣開關(guān)柜的1/4，最大程度的節(jié)省了集裝箱內(nèi)的安裝空間。
[0042]所述限流電抗器Xl和短路電抗器X2均采用油浸空心電抗器、油浸鐵心電抗器、干式空心電抗器、干式鐵心電抗器、夾持式干式空心電抗器、繞包式干式空心電抗器和水泥電抗器中的任意一種；為增加測試系統(tǒng)電壓跌落或升高的幅值檔位，可配置多臺不同感抗值的電抗器或單臺多抽頭(多感抗值)電抗器。同時可在電抗器中增加感抗微調(diào)功能，提高測試系統(tǒng)試驗(yàn)電壓精度。電抗器感抗值的選取需依據(jù)測試系統(tǒng)電壓等級及試驗(yàn)容量核定。以35KV/3MW 一體式高低電壓穿越測試系統(tǒng)為例，綜合考慮移動集裝箱空間限制及電抗器的阻抗線性特性等因素，限流電抗器Xl和短路電抗器X2選擇帶多抽頭的干式空心電抗器，外形結(jié)構(gòu)如圖4所示，電抗器參數(shù)如表1所示。
[0043]表1
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測試系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，所述二次系統(tǒng)控制一次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互，并通過一次系統(tǒng)的進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜分別與電網(wǎng)和風(fēng)電機(jī)組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述一次系統(tǒng)包括開關(guān)柜單元、電抗器單元和電容器單元；所述開關(guān)柜單元包括進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜，所述電抗器單元包括限流電抗器Xl和短路電抗器X2，所述電容器單元包括無功電容器X3 ;所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜Kl和出線開關(guān)柜依次通過母線串聯(lián)，所述短路開關(guān)柜K2和短路開關(guān)柜K3連接在旁路開關(guān)柜Kl和出線開關(guān)柜之間的母線上，所述限流電抗器Xl與旁路開關(guān)柜Kl并聯(lián)，所述短路電抗器X2和無功電容器X3分別與短路開關(guān)柜K2和短路開關(guān)柜K3串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述短路電抗器X2和短路開關(guān)柜K2之間、無功電容器X3和短路開關(guān)柜K3之間分別設(shè)有單相隔離開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜均采用機(jī)械式開關(guān)或半導(dǎo)體開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述限流電抗器Xl和短路電抗器X2均采用油浸空心電抗器、油浸鐵心電抗器、干式空心電抗器、干式鐵心電抗器、夾持式干式空心電抗器、繞包式干式空心電抗器和水泥電抗器中的任意一種； 所述無功電容器X3采用無功發(fā)生裝置，所述無功發(fā)生裝置包括靜止無功發(fā)生器SVG、晶閘管投切電容器組TVC或機(jī)械投切電容器組MSC。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)線開關(guān)柜、旁路開關(guān)柜K1、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3、出線開關(guān)柜、限流電抗器X1、短路電抗器X2和無功電容器X3均位于同一集裝箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高低壓穿越測試系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)一體化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述二次系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)采集并校驗(yàn)測試系統(tǒng)各個開關(guān)柜各個開關(guān)的位置狀態(tài)信號，并通過中央處理器進(jìn)行邏輯判斷，確認(rèn)測試系統(tǒng)所處運(yùn)行狀態(tài)； 進(jìn)行高低電壓穿越測試時，控制系統(tǒng)按照各個開光柜動作時序邏輯依次向各個開關(guān)柜發(fā)送遙控信號，自動控制開關(guān)柜動作投切電抗器及電容器，自動完成低電壓穿越及高電壓穿越測試； 所述控制系統(tǒng)配置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)對測試系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證測試人員安全。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測量系統(tǒng)包括電壓互感器和電流互感器，所述進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜上分別安裝所述電壓互感器，用于測量測試系統(tǒng)接入點(diǎn)電網(wǎng)電壓及測試點(diǎn)電壓；所述進(jìn)線開關(guān)柜、短路開關(guān)柜K2、短路開關(guān)柜K3和出線開關(guān)柜上分別安裝所述電流互感器，用于測量測試系統(tǒng)進(jìn)線、測試點(diǎn)及短路點(diǎn)各點(diǎn)電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化高低電壓穿越測試系統(tǒng)，其特征在于:所述安全防護(hù)系統(tǒng)包括繼電保護(hù)裝置、紅外測溫系統(tǒng)、信號燈柱和門限開關(guān)； 所述進(jìn)線開關(guān)柜和出線開關(guān)柜上分別安裝所述繼電保護(hù)裝置，當(dāng)測試系統(tǒng)內(nèi)部出非正常電壓、電流或頻率故障時，繼電保護(hù)裝置將測試系統(tǒng)退出，隔離故障點(diǎn)，保證電網(wǎng)運(yùn)行安全； 限流電抗器Xl、短路電抗器X2和無功電容器X3上分別安裝紅外測溫系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測限流電抗器X1、短路電抗器X2和無功電容器X3的運(yùn)行溫度，防止出現(xiàn)超溫故障； 集裝箱入口處安裝信號燈柱，實(shí)時顯示測試系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時安裝門限開關(guān)，當(dāng)操作人員錯誤開門時，門限開關(guān)觸發(fā)緊急跳閘系統(tǒng)，立即斷開進(jìn)線開關(guān)柜及出線開關(guān)柜，將測試系統(tǒng)從電網(wǎng)中切出， 保證測試系統(tǒng)及人員安全。
【文檔編號】G01R31/34GK103969583SQ201410222336
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】秦世耀, 王瑞明, 孫勇, 李少林, 陳晨, 張金平 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 中電普瑞張北風(fēng)電研究檢測有限公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院