一种消除系统电压振荡的电路的制作方法

1.本实用新型属于电路技术领域，尤其涉及一种消除系统电压振荡的电路。


背景技术：

2.220kv海上风电电缆输电系统中，高压电缆长度较长，导线对地电容容量大，在运行时需要在其中一端或者两端并联高压电抗器以补偿电缆消耗的无功功率。该种电路同时也带了一个问题，当该输电系统脱离交流电网时，电缆与高压电抗器中存储的能量，会在系统中来回振荡，而且，因为电缆的电容及高压电抗器的容量比较大，该残余能量总量也比较可观，当电缆两端没有负载消耗时，这部分残余能量会持续振荡较长时间，对于停运线路而言，电源断开后一次设备上仍然存留的电压是不安全因素。此外，如果输电系统脱开电源是因为发生了故障所导致，那么系统中残余的电量产生的长时间振荡也将处于过电压状态，如图2所示。因此，迅速减小该电磁振荡是一个迫切的需求。
3.常规的方案是直接在三相振荡回路中串入阻尼电阻，这样就需要三相三各配置一套阻尼电阻，并且阻尼电阻直接流过振荡电流，虽然该方案的阻尼效果非常显著，但阻尼电阻短时间的耗能较大，对于长电缆线路而言，电缆及高压电抗器中存储的能量数量较大，这对阻尼电阻的短时间热容能量提出了很高的要求，设备成本较高，也易出出现故障。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种消除系统电压振荡的电路，目的在于在整个振荡消减过程中，降低对电阻热稳定能力的要求。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种消除系统电压振荡的电路，包括电缆和高压电抗器，高压电抗器的进线端连接至电缆，高压电抗器的出线端连接至地面，高压电抗器出线端的三相连接后与地面连接，三相连接形成中性点；
7.中性点与地面之间串联一个大阻尼电阻，大阻尼电阻的两端并联有可控开关；
8.高压电抗器其中两相的出线端与中性点之间均串联一个小阻尼电阻，小阻尼电阻的两端均并联一个可控开关，所述两个小阻尼电阻的阻值不相等且阻值相差10-30欧。
9.进一步地，大阻尼电阻为200-400欧。
10.进一步地，小阻尼电阻为10-50欧。
11.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
12.本实用新型只使用两套小阻尼电阻、一套大阻尼电阻与控制开关的组合，相比于直接在三相回路中串入三套耗能阻尼电阻更具经济性。
13.采用阻尼不对称分量的方式使得能量消耗相对平缓不少，对阻尼电阻的热稳定性要求降低。
14.在接地与中性点之间连接大阻尼电阻，设备电压等级低，制造与维护简单。
15.该阻尼电阻在系统正常运行时，如发生误投入，因其处于中性线上，只对非对称分
量有影响，对正常运行的系统的冲击与影响比较小，运行安全系数高。
附图说明
16.图1为消除系统电压振荡的电路；
17.图2为220kv海上风电电缆输电系统陆上开关断开后电缆上电压波形图。
18.其中：1-电缆；2-高压电抗器；3-大阻尼电阻；4-小阻尼电阻。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1所示，一种消除系统电压振荡的电路，包括电缆1和高压电抗器2，高压电抗器2的进线端连接至电缆1，高压电抗器2的出线端连接至地面，高压电抗器2出线端的三相连接后与地面连接，三相连接形成中性点。
21.中性点与地面之间串联一个200-400欧的大阻尼电阻3，大阻尼电阻3的两端并联有可控开关，利用大阻尼电阻小号能量。
22.高压电抗器2其中两相的出线端与中性点之间均串联一个10-50欧的小阻尼电阻4，小阻尼电阻4的两端均并联一个可控开关，两个小阻尼电阻的阻值不相等且阻值相差10-30欧，利用小阻尼电阻制造三相不平衡状态。
23.使用方法：
24.系统正常运行时，可控开关处于合闸状态，使大阻尼电阻和小阻尼电阻处于短路状态，当系统陆上开关断开与其连接时，分闸可控开关，使大阻尼电阻和小阻尼电阻接入系统，消除系统及高压电抗中残余能量造成的系统谐振。
25.具体流程如下：
26.(1)采集高压电抗器的运行电压，得到其上相电压u
ph
以及线电压u
l
，有以下检测判断：u
l
》u
setl
，u
ph
》u
setp
，通过判断电压是否高于设定值的方式判断高压电抗器是否处于带电运行状态；
27.(2)检测陆上开关站中输电电缆侧所有断路器的状态，判断是否所有的断路器都处于分闸状态,如果都处于分闸状态，说明已经与电网脱离；
28.(3)检测阻尼电阻的温度，判断温度是否满足tr《t
set
；
29.(4)判断条件(1)、(2)和(3)是否同时满足；
30.(5)如果条件(4)同时满足，则对条件(4)成立的时间进行计时，如果计时时间小于t
dura
设定时间，那么操作控制开关保持分闸，如果大于t
dura
设定时间，则操作控制开关保持合闸，t
dura
设定值为1-3s；
31.(6)如果条件(5)中操作控制开关合闸动作成立，则进行一个延时t
wait
，延时到条件(5)中操作控制开关合闸条件仍然成立，则操作阻尼电阻控制开关，t
wait
的设定值为0.03-0.1s。
32.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并
没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征：
1.一种消除系统电压振荡的电路，包括电缆(1)和高压电抗器(2)，其特征在于：所述高压电抗器(2)的进线端连接至电缆(1)，所述高压电抗器(2)的出线端连接至地面，所述高压电抗器(2)出线端的三相连接后与地面连接，三相连接形成中性点；所述中性点与地面之间串联一个大阻尼电阻(3)，所述大阻尼电阻(3)的两端并联有可控开关；所述高压电抗器(2)其中两相的出线端与中性点之间均串联一个小阻尼电阻(4)，所述小阻尼电阻(4)的两端均并联一个可控开关，所述两个小阻尼电阻(4)的阻值不相等且阻值相差10-30欧。2.根据权利要求1所述的消除系统电压振荡的电路，其特征在于：所述大阻尼电阻(3)为200-400欧。3.根据权利要求2所述的消除系统电压振荡的电路，其特征在于：所述小阻尼电阻(4)为10-50欧。

技术总结
本实用新型属于电路技术领域，尤其涉及一种消除系统电压振荡的电路，包括电缆和高压电抗器，高压电抗器的进线端连接至电缆，高压电抗器的出线端连接至地面，高压电抗器出线端的三相连接后与地面连接，三相连接形成中性点；中性点与地面之间串联一个大阻尼电阻，大阻尼电阻的两端并联有可控开关；高压电抗器其中两相的出线端与中性点之间均串联一个小阻尼电阻，小阻尼电阻的两端均并联一个可控开关，所述两个小阻尼电阻的阻值不相等且阻值相差10-30欧。本实用新型在整个振荡消减过程中，降低对电阻热稳定能力的要求。对电阻热稳定能力的要求。对电阻热稳定能力的要求。


技术研发人员：南继强 殷贵 庆格尔 杨玉新 王霄鹤 王克 孙奇 丛龙飞 金辰 石卓佳 张浩然 孟禹衡
受保护的技术使用者：大唐汕头新能源有限公司
技术研发日：2022.09.23
技术公布日：2023/9/1