CN104269845A - 35千伏并联电容器组相控投切装置、控制方法及*** - Google Patents
35千伏并联电容器组相控投切装置、控制方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
35千伏并联电容器组相控投切装置包括控制器和断路器；该控制器用于实时检测电网的电压信号，并根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。本发明应用于控制电力***中的35kV高压真空断路器实现合闸或分闸操作时，并联电容器组的电压信号刚好处于预设的合闸/分闸相位，可有效减少涌流及过电压，从而可避免对电力***的暂态冲击，还能够避免断路器的触头被损坏、提高灭弧室的开断能力、抑制操作过电压及合闸涌流。本发明还涉及方法及***。
Description
技术领域
本发明涉及一种35千伏并联电容器组相控投切装置、控制方法及***。
背景技术
在电力***中，并联电容器组是非常重要的电气设备，也是需要频繁投切的一种电力设备。传统断路器在分闸和合闸的瞬间，电流和电压的分合闸初相角都是随机的，使得在投切电容器组时，会产生幅值很高的涌流和过电压，从而导致开关设备及电容器的损坏以及保护误动，使得***不稳定。早期也采取了一些措施，如在设备中加装电抗器、避雷器等，但对于35千伏的电力***，其成效不尽人意。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种可解决上述技术问题的35千伏并联电容器组相控投切装置、控制方法及***。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种35千伏并联电容器组相控投切装置，其包括控制器和断路器；
该控制器用于实时检测电网的电压信号，并根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
优选地，该控制器还用于根据该预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；还用于驱动断路器合闸和分闸共L次，其中L为正整数；并根据合闸状态信号和分闸状态信号获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL，再根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为再根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
优选地，该控制器还用于判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；若是，根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
优选地，该断路器为永磁真空断路器。
一种35千伏并联电容器组相控投切控制方法，其包括以下步骤：
步骤A：实时检测电网的电压信号；
步骤B：判断是否检测到外部控制指令，若是执行步骤C；若否，返回执行步骤A；以及
步骤C：根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
优选地，步骤C包括以下子步骤：
步骤C1：根据该预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；
步骤C2：驱动断路器合闸和分闸共L次，根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL；
步骤C3：根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为 以及
步骤C4：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
优选地，步骤C4包括以下子步骤：
步骤C41：判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，执行步骤C42；若是，执行步骤C43；
步骤C42：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；以及
步骤C43：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
一种35千伏并联电容器组相控投切控制***，其包括以下模块：
模块A：实时检测电网的电压信号；
模块B：判断是否检测到外部控制指令，若是执行模块C；若否，返回执行模块A；以及
模块C：根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
优选地，模块C包括以下子模块：
模块C1：根据预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；
模块C2：驱动断路器合闸和分闸共L次，根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL；
模块C3：根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为 以及
模块C4：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
优选地，模块C4包括以下子模块：
模块C41：判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，执行模块C42；若是，执行模块C43。
模块C42：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；
模块C43：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
本发明的有益效果如下：
本发明应用于控制电力***中的35kV高压真空断路器实现合闸或分闸操作时，并联电容器组的电压信号刚好处于预设的合闸/分闸相位，可有效减少涌流及过电压，从而可避免对电力***的暂态冲击，还能够避免断路器的触头被损坏、提高灭弧室的开断能力、抑制操作过电压及合闸涌流。
附图说明
图1为本发明35千伏并联电容器组相控投切装置的较佳实施方式的模块示意图。
图2至图4为图1的35千伏并联电容器组相控投切装置的装配图。
图5为本发明35千伏并联电容器组相控投切控制方法的流程图。
图6为图5的35千伏并联电容器组相控投切控制方法的步骤C获取断路器操作延时时间段TY的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参见图1，本发明涉及一种35千伏并联电容器组相控投切装置，其较佳实施方式包括控制器和断路器。
该控制器用于实时检测电网的电压信号，并根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
上述发明可使得断路器完成合闸或分闸操作时，并联电容器组的电压信号刚好处于预设的相位，可有效减少涌流及过电压，从而可避免对电力***的暂态冲击，还能够避免断路器的触头被损坏、提高灭弧室的开断能力、抑制操作过电压及合闸涌流。
其他实施例中，可通过实时检测电流信号，在电流信号过零点时开始计时。
本实施例中，该控制器还用于根据预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；还用于驱动断路器合闸和分闸共L(L为正整数)次，并根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL，再根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为上述实际合闸/分闸时间段TL为从控制器发送合闸或分闸指令至断路器起算，到断路器的触头完成合闸或分闸操作之间的时间段。
该控制器还用于根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
优选地，该控制器还用于判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；若是，根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
本实施例中，该断路器为永磁真空断路器，其包括三相独立的操作机构，即三相可同时分合，也可独立分合操作，其合闸分闸动作稳定，误差小，更有利于选相分合操作。
参见图2至图4，本实施例中，该35千伏并联电容器组相控投切装置还包括壳体2和底座6。壳体2和断路器6均安装于底座6上，该控制器安装于该壳体2内。
参见图5，本发明还涉及一种35千伏并联电容器组相控投切控制方法，应用于上述控制器，其包括以下步骤：
步骤A：实时检测电网的电压信号；
步骤B：判断是否检测到外部控制指令，若是执行步骤C；若否，返回执行步骤A；以及
步骤C：根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
参见图6，本实施例中，步骤C包括以下子步骤：
步骤C1：根据该预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；
步骤C2：驱动断路器合闸和分闸共L次，根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL；
步骤C3：根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为 以及
步骤C4：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
上述步骤C1和C2没有时序之分。
优选地，步骤C4包括以下子步骤：
步骤C41：判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，执行步骤C42；若是，执行步骤C43；
步骤C42：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；以及
步骤C43：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
本发明还涉及一种35千伏并联电容器组相控投切控制***，其包括以下模块：
模块A：实时检测电网的电压信号；
模块B：判断是否检测到外部控制指令，若是执行模块C；若否，返回执行模块A；以及
模块C：根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
本实施例中，模块C包括以下子模块：
模块C1：根据预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；
模块C2：驱动断路器合闸和分闸共L次，根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL；
模块C3：根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为
模块C4：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
优选地，模块C4包括以下子模块：
模块C41：判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，执行模块C42；若是，执行模块C43。
模块C42：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；
模块C43：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
本发明应用于控制电力***中的35kV高压真空断路器实现合闸或分闸操作时，并联电容器组的电压信号刚好处于预设的合闸/分闸相位，可有效减少涌流及过电压，从而可避免对电力***的暂态冲击，还能够避免断路器的触头被损坏、提高灭弧室的开断能力、抑制操作过电压及合闸涌流。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种35千伏并联电容器组相控投切装置，其特征在于：其包括控制器和断路器；
该控制器用于实时检测电网的电压信号，并根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
2.如权利要求1所述的35千伏并联电容器组相控投切装置，其特征在于：该控制器还用于根据该预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；还用于驱动断路器合闸和分闸共L次，其中L为正整数；并根据合闸状态信号和分闸状态信号获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL，再根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为再根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
3.如权利要求2所述的35千伏并联电容器组相控投切装置，其特征在于：该控制器还用于判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；若是，根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的35千伏并联电容器组相控投切装置，其特征在于：该断路器为永磁真空断路器。
5.一种35千伏并联电容器组相控投切控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤A：实时检测电网的电压信号；
步骤B：判断是否检测到外部控制指令，若是执行步骤C；若否，返回执行步骤A；以及
步骤C：根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
6.如权利要求5所述的35千伏并联电容器组相控投切控制方法，其特征在于：步骤C的断路器操作延时时间段TY由以下子步骤获得：
步骤C1：根据该预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；
步骤C2：驱动断路器合闸和分闸共L次，根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL；
步骤C3：根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为 以及
步骤C4：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
7.如权利要求6所述的35千伏并联电容器组相控投切控制方法，其特征在于：步骤C4包括以下子步骤：
步骤C41：判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，执行步骤C42；若是，执行步骤C43；
步骤C42：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；以及
步骤C43：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
8.一种35千伏并联电容器组相控投切控制***，其特征在于：其包括以下模块：
模块A：实时检测电网的电压信号；
模块C：判断是否检测到外部控制指令，若是执行模块C；若否，返回执行模块A；以及
模块C：根据外部控制指令在电压信号过零点时开始计时，达到预存的断路器操作延时时间段TY时，发出分闸或合闸指令至断路器，以使得断路器完成合闸或分闸操作时，该电压信号处于预设的合闸/分闸相位角。
9.如权利要求8所述的35千伏并联电容器组相控投切控制***，其特征在于：模块C的断路器操作延时时间段TY由以下子步骤获得：
模块C1：根据预设的合闸/分闸相位角计算获取断路器的目标合闸/分闸时间段TA；
模块C2：驱动断路器合闸和分闸共L次，根据合闸状态信号和分闸状态信号计算获取每一次合闸或分闸所需的实际合闸/分闸时间段TL；
模块C3：根据所有实际合闸/分闸时间段TL和公式I计算获取断路器的每一次合闸或分闸的平均合闸/分闸时间段T2，其中，公式I为 以及
模块C4：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2计算获取上述断路器操作延时时间段TY。
10.如权利要求9所述的35千伏并联电容器组相控投切控制***，其特征在于：模块C4包括以下子模块：
模块C41：判断目标合闸/分闸时间段TA是否小于平均合闸/分闸时间段T2，若否，执行模块C42；若是，执行模块C43。
模块C42：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式II计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式II为TY＝TA-T2；
模块C43：根据目标合闸/分闸时间段TA和平均合闸/分闸时间段T2通过公式III计算获取断路器操作延时时间段TY，其中，公式III为TY＝n*T0+TA-T2，T0为电压信号的周期，n为使TY大于零的最小正整数。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150107 |