1984-2001年選相控制斷路器主要分布在26.4-800kV電壓等級(jí)與日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,10kV配電網(wǎng)及1000kV超高壓領(lǐng)域鮮有用例。
表1. 1984-2001年選相控制斷路器應(yīng)用的調(diào)查結(jié)果
應(yīng)用場(chǎng)合 (26.4-800kV) | 所占比例 (總數(shù)2500) |
電容器組投切 | 64% |
電抗器組投切 | 17% |
變壓器的投入 | 17% |
空載架空線關(guān)合與自動(dòng)重合閘 | 2% |
選相投切技術(shù)
表2. CIGRE KY13.07的評(píng)估測(cè)試推薦
組成 | 測(cè)試項(xiàng)目 | 特性/備注 |
斷路器所需型式試驗(yàn) | 電氣 | RDDS(1),RRDS(2) 電壓零點(diǎn)附近大關(guān)合電壓 無(wú)重燃、重?fù)舸┑拇笕蓟r(shí)間 |
機(jī)械 | 操作時(shí)間分散性 操作環(huán)境的影響 閑置時(shí)間的影響 | |
控制器與傳感 器的型式試驗(yàn) | 性能 | 分合閘指令同步誤差 補(bǔ)償特征以及自檢等 |
電磁 機(jī)械 環(huán)境 | 絕緣能力,EMI 搖擺,震動(dòng),地震 寒冷,干熱,溫度/潮濕等 | |
系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測(cè)試 | 相控 測(cè)試 | 投切相位分布,關(guān)合電壓分布 分?jǐn)鄷r(shí)無(wú)重燃與重?fù)舸┑尿?yàn)證 |
機(jī)械特性
表3. CIGRE KY13.00.1關(guān)于斷路器操作時(shí)間偏差的統(tǒng)計(jì)
斷路器類(lèi)型 | FS6斷路 | |||
機(jī)構(gòu)類(lèi)型 | 液壓 | 彈簧 | ||
操作類(lèi)型 | 分閘 | 合閘 | 分閘 | 合閘 |
TC[-40 40] 0C | 30μs/ 0C | 70μs/ 0C | 30μs/ 0C | 70μs/ 0C |
UC[-15% 10 %] | ±0..5ms | ±1..5ms | ±0..5ms | ±0..5ms |
NS[-5% +5%] | ±0..5ms | ±2..5ms | ±0..5ms | ±2..5ms |
操作次數(shù) | ±1.0ms | ±2.5ms | ±1.0ms | ±1.0ms |
閑置時(shí)間 | - | ±10ms | - | ±10ms |
注:
1.彈簧/液壓機(jī)構(gòu)在較寬范圍環(huán)境溫度與控制電壓下動(dòng)作較穩(wěn)定,有效儲(chǔ)能與操作次數(shù),特別是閑置時(shí)間的影響較大;
2.近期出現(xiàn)的永磁機(jī)構(gòu)特性適合于選相控制斷路器的實(shí)現(xiàn),國(guó)外又新研制出一種數(shù)字控制的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu);
3.能三相獨(dú)立操動(dòng),若三相共用一套操作機(jī)構(gòu),則應(yīng)增加適當(dāng)?shù)臋C(jī)械延時(shí)裝置。
電氣特性
RRDS與選相分閘
RDDS與選相合閘
注:
應(yīng)權(quán)衡降低機(jī)械應(yīng)力沖擊與減小預(yù)擊穿電壓、減少觸頭電磨損的矛盾,選擇適當(dāng)?shù)姆趾祥l速度,一般以1m/s左右為宜。
監(jiān)控系統(tǒng)及其可靠性
1. 光纜、光電隔離器件、屏蔽技術(shù)、輸入輸出通道隔離技術(shù),使控制系統(tǒng)基本能夠承受現(xiàn)場(chǎng)惡劣的電磁環(huán)境影響;
2. 自適應(yīng)補(bǔ)償由于環(huán)境溫度、控制電壓、觸頭燒蝕、累積運(yùn)行次數(shù)等引起的操作時(shí)間的變化,修正下一次預(yù)測(cè)時(shí)間;
3. 自檢、異常報(bào)警、故障保護(hù),能承受?chē)?yán)格的EMC試驗(yàn),軟硬件方面采取有效的抗干擾措施。
效益分析
表4.Notre-Dame電站經(jīng)濟(jì)效益比較分析
類(lèi)別 | 合閘電阻 | 選相投切 |
資金總額 | 1.3p.u. | 1.0p.u. |
維修費(fèi)用 | 1.6p.u. | 1.0p.u. |
無(wú)重?fù)舸┨匦?/span> | - | ++ |
? 提高電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置;減弱對(duì)用戶(hù)設(shè)備的沖擊,延長(zhǎng)維修周期;
? 現(xiàn)有斷路器有一部分只要做某種程度的修改就能進(jìn)行選相操作,操作簡(jiǎn)便,不需要大規(guī)模追加投資;
? 改善斷路器運(yùn)行條件,減輕其部件機(jī)械應(yīng)力與觸頭燒蝕,提高電壽命;
? 提高斷路器額定關(guān)合/開(kāi)斷能力,降低超高壓系統(tǒng)絕緣水平。
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)