專利名稱：利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用了電力電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)對操作過電壓進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，從而判斷變電站短路風(fēng)險的方法。
背景技術(shù)：
長期以來變電站10千伏電容器、電抗器回路在操作過程中發(fā)生內(nèi)部短路炸裂事故。本申請單位通過大量實例調(diào)查、分析，又通過實驗發(fā)現(xiàn)變電站10千伏電力電容器、電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)對于操作過電壓的幅值影響很大，發(fā)生事故的斷路器柜體燒損都與寄生參數(shù)有關(guān)。通過對電力系統(tǒng)配電網(wǎng)配置有電容器回路的真空斷路器的合閘過程進(jìn)行的仿真研究，發(fā)現(xiàn)了長期存在于電網(wǎng)的中且長期被人們忽視寄生電容(也稱對地電容或分布電容) 是引起電力系統(tǒng)電容器回路斷路器炸裂的重要原因之一，針對理論仿真結(jié)果，通過模擬電力系統(tǒng)的現(xiàn)場接線方式，配置相關(guān)的電力系統(tǒng)實際運行方式的相關(guān)參數(shù)對此種現(xiàn)象進(jìn)行了實測試驗，申請單位通過實測證實了這種寄生電容的客觀存在。有鑒于此，有必要根據(jù)仿真分析與實測結(jié)果，提出一種新的方法，可以系統(tǒng)分析寄生電容參與了斷路器分-合照操作分析電路，計算分析或仿真模擬斷路器的操作過程中的電流電源分布規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種使用了電力電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法。從而為消除配網(wǎng)低規(guī)律因素回路(電力電容器、電抗器補(bǔ)償)操作事故提供了新的途徑和方法，為提高電網(wǎng)的安全運行奠定可靠的基礎(chǔ)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
該利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法，所述方法包括以下步
驟
步驟1 建立電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合一分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型； 步驟2 將上述電路模型通過軟件形式固化進(jìn)硬件計算機(jī)中，形成關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)； 步驟3 將電路模型的相關(guān)參數(shù)輸入關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)，完成操作過電壓的短路風(fēng)險分析。進(jìn)一步，所述電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合一分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型包括變電站母線三相電源回路；
變電站母線三相電源回路通過三相斷路器分別與三相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路相聯(lián)接，其中A相的電源輸出端與A相斷路器之間為A相寄生回路，A相寄生回路包括電阻 Rak、電容Camo、電感Lamo，其中電容Camo與電感Lcmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rak接入A相電源輸出端與A相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述A相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rax、電抗Lax和電容Cax，所述A相斷路器與電阻Rax的公共接點通過電容Cao接地；B相的電源輸出端與B相斷路器之間為B相寄生回路，B相寄生回路包括電阻Rbk、電容Cbmo、電感Lbmo，其中電容Cbmo與電感Lbmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rak接入B相電源輸出端與B相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述B相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx，所述B相斷路器與電阻Rbx的公共接點通過電容Cbo接地；
C相的電源輸出端與C相斷路器之間為C相寄生回路，C相寄生回路包括電阻Rck、電容Ccmo、電感Lcmo，其中電容Ccmo與電感Lcmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rck接入C相電源輸出端與C相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述C相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rex、電抗Lcx和電容Ccx，所述C相斷路器與電阻Rcx的公共接點通過電容Cco接地；
所述電容Cax、Cbx和Ccx的另一端通過電容Czo接地。進(jìn)一步，所述步驟3)中，需要分析的相關(guān)參數(shù)包括電阻Rax、電抗Lax、電容Cax，電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx、電阻Rex、電抗Lex、電容Ccx、Czo、Cao、Cbo、Cco的取值；還包括變電站母線三相電源回路的相關(guān)參數(shù)，所述相關(guān)參數(shù)是指采用現(xiàn)有的的Δ型或者Y型接法所形成的電路模型的相關(guān)參數(shù)，屬于公知常識范疇。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明是經(jīng)過系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)期存在于電網(wǎng)的中且長期被人們忽視的寄生電容(也成對地當(dāng)然或分布電容)的存在是引起電力系統(tǒng)電容器回路斷路器炸裂的技術(shù)原因之一，并以此提出包含配電網(wǎng)電源、寄生電容、斷路器等原件在內(nèi)的電路模型，本發(fā)明的方法通過運用電路模型可以直接技術(shù)、分析、仿真出斷路器機(jī)械運動過程與電過程中的電流電壓分布規(guī)律，從而計算、分析出了配電網(wǎng)電容器容量從1000 12000KVAR、串聯(lián)電抗器從1 1 參數(shù)配置中的問題所在，并以此提出規(guī)避策略；為消除配網(wǎng)低規(guī)律因素回路(電力電容器、 電抗器補(bǔ)償)操作事故提供了新的途徑和方法，為提高電網(wǎng)的安全運行奠定可靠的基礎(chǔ)。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖1為本發(fā)明的電路模型結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明采用Δ接法的變電站母線三相電源回路連接示意圖。
具體實施例方式以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提出了一種利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法，為變電站的短路風(fēng)險評估提供了一種良好的操作方法。以變電站IOKV母線為例，該方法包括以下步驟
步驟1 建立電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合一分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型； 如圖所示，所述電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合一分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型包括變電站母線三相電源回路，變電站母線三相電源回路通過三相斷路器分別與三相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路相聯(lián)接；
其中A相的電源輸出端與A相斷路器之間為A相寄生回路，A相寄生回路包括電阻Rak、 電容Camo、電感Lamo，其中電容Camo與電感Lcmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rak接入A相電源輸出端與A相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述A相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rax、電抗Lax和電容Cax，所述A相斷路器與電阻Rax的公共接點通過電容Cao接地；
B相的電源輸出端與B相斷路器之間為B相寄生回路，B相寄生回路包括電阻Rbk、電容Cbmo、電感Lbmo，其中電容Cbmo與電感Lbmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rak接入B相電源輸出端與B相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述B相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx，所述B相斷路器與電阻Rbx的公共接點通過電容Cbo接地；
C相的電源輸出端與C相斷路器之間為C相寄生回路，C相寄生回路包括電阻Rck、電容Ccmo、電感Lcmo，其中電容Ccmo與電感Lcmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rck接入C相電源輸出端與C相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述C相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rex、電抗Lcx和電容Ccx，所述C相斷路器與電阻Rcx的公共接點通過電容Cco接地；
所述電容Cax、Cbx和Ccx的另一端通過電容Czo接地。如圖2所示，變電站的母線電源可以采用Δ型聯(lián)接的三相電源回路，其中A相電源回路包括串聯(lián)在一起的電阻Ran和電抗Lan以及電源fe，Ran和電抗Lan之間的接點通過電容Cyao接地；B相包括串聯(lián)在一起的電阻Rbn、電抗Lbn和電源證，電阻Rbn、電抗Lbn之間的接點通過電容Cybo接地；C相包括串聯(lián)在一起的電阻Rcru電抗Lcn和電源Uc，電阻Rcru 電抗Lcn之間的接點通過電容Cyco接地。當(dāng)然，也可以采用Y型連接的三相電源回路，其聯(lián)接方式屬于本領(lǐng)域的公知常識，在此不再贅述；
步驟2 將上述電路模型通過軟件形式固化進(jìn)硬件計算機(jī)中，形成關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)； 步驟3 將需要分析的相關(guān)參數(shù)輸入關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)，完成操作過電壓的短路風(fēng)險分析。 其中，相關(guān)參數(shù)包括圖中的Ran、電抗Lan、電源Ua、電容Cyao、電阻Rbn、電抗Lbn、電源Ub、 電容Cybo、電阻Rcru電抗Lcn、電源Uc，、電容Cyco (以上為采用Δ型接法時的參數(shù)，如果采用Y型接法，則按照Y型接法的參數(shù)進(jìn)行取值)、電阻Rax、電抗Lax、電容Cax，電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx、電阻Rex、電抗Lex、電容Ccx、Czo、Cao、Cbo、Cco的取值，通過帶入該電路模型，可以得到寄生參數(shù)的相關(guān)情況，分析出斷路器機(jī)械運動過程與電過程中的電流電壓分布規(guī)律，從而計算、分析出配電網(wǎng)電容器容量從1000 12000KVAR、串聯(lián)電抗器從1 1 參數(shù)配置中的問題所在，從而判斷發(fā)生短路的風(fēng)險系數(shù)。本發(fā)明克服了現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)的技術(shù)偏見，充分認(rèn)識了寄生電容產(chǎn)生的危害，為供配電企業(yè)及時監(jiān)測和處理變電站母線短路風(fēng)險提供了一種切實可行且安全高效的分析方法。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟1 建立電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合一分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型， 模型中包括了寄生回路；步驟2 將上述電路模型通過軟件形式固化進(jìn)硬件計算機(jī)中，形成關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)； 步驟3 將電路模型的相關(guān)參數(shù)輸入關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)，完成操作過電壓的短路風(fēng)險分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法， 其特征在于所述電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合一分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型包括變電站母線三相電源回路；變電站母線三相電源回路通過三相斷路器分別與三相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路相聯(lián)接，其中A相的電源輸出端與A相斷路器之間為A相寄生回路，A相寄生回路包括電阻 Rak、電容Camo、電感Lamo，其中電容Camo與電感Lcmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rak接入A相電源輸出端與A相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述A相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rax、電抗Lax和電容Cax，所述A相斷路器與電阻Rax的公共接點通過電容Cao接地；B相的電源輸出端與B相斷路器之間為B相寄生回路，B相寄生回路包括電阻Rbk、電容Cbmo、電感Lbmo，其中電容Cbmo與電感Lbmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rak接入B相電源輸出端與B相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述B相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rbx、電抗Lbx和電容Cbx，所述B相斷路器與電阻Rbx的公共接點通過電容Cbo接地；C相的電源輸出端與C相斷路器之間為C相寄生回路，C相寄生回路包括電阻Rck、電容Ccmo、電感Lcmo，其中電容Ccmo與電感Lcmo并聯(lián)后，一端通過電阻Rck接入C相電源輸出端與C相斷路器之間的公共接點，另一端接地；所述C相電力電容器-電抗器串聯(lián)回路包括依次串聯(lián)在一起的電阻Rex、電抗Lcx和電容Ccx，所述C相斷路器與電阻Rcx的公共接點通過電容Cco接地；所述電容Cax、Cbx和Ccx的另一端通過電容Czo接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法， 其特征在于所述步驟3)中，需要分析的相關(guān)參數(shù)包括電阻Rax、電抗Lax、電容Cax，電阻 Rbx、電抗Lbx和電容Cbx、電阻Rex、電抗Lex、電容Ccx、Czo、Cao、Cbo、Cco的取值；還包括變電站母線三相電源回路的相關(guān)參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用了電容器-電抗器串聯(lián)回路寄生參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析方法，包括以下步驟步驟1建立電力電容器、電抗器串聯(lián)回路合－分閘操作過程技術(shù)分析等效電路模型；步驟2將上述電路模型通過軟件形式固化進(jìn)硬件計算機(jī)中，形成關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)；步驟3將需要分析的相關(guān)參數(shù)輸入關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)，完成操作過電壓的短路風(fēng)險分析；本發(fā)明通過運用電路模型可以直接技術(shù)、分析、仿真出斷路器機(jī)械運動過程與電過程中的電流電壓分布規(guī)律，從而計算、分析出配電網(wǎng)電容器容量從1000～12000KVAR、串聯(lián)電抗器從1～12%參數(shù)配置中的問題所在，并以此提出規(guī)避策略；為消除配網(wǎng)低規(guī)律因素回路操作事故提供了新的途徑和方法，為提高電網(wǎng)的安全運行奠定可靠的基礎(chǔ)。
文檔編號H02J3/00GK102437574SQ20111045057
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者席世友, 李歷波, 王賢亮, 胡思國 申請人:重慶市電力公司綦南供電局