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35kV超导限流器直流系统的动作特性测试

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对普吉变电站的35kV超导限流电抗器,进行了人工短路试验,试验同时测量直流系统的直流励磁电流,374断路器的开关状态量、交流绕组电流,验证电抗器直流系统的动作时序特性,以考核限流器在限制短路电流中的作用,直流系统的动作特性试验接线图如图4.33所示。此项试验验证了限流电抗器直流控制系统在电网短路及重合闸时动作配合及控制逻辑的正确性。

35kV超导限流器直流系统的动作特性测试

在系统有短路故障时,直流系统必须要在断路器动作之前,将直流励磁电流降为0,使得交流绕组呈现出较大的阻抗,限制短路电流,从而保证断路器的安全断开。

针对普吉变电站的35kV超导限流电抗器,进行了人工短路试验,试验同时测量直流系统的直流励磁电流,374断路器的开关状态量、交流绕组电流,验证电抗器直流系统的动作时序特性,以考核限流器在限制短路电流中的作用,直流系统的动作特性试验接线图如图4.33所示。

人工短路的接地点位于375断路器与3751隔离开关之间,通过接地引下线制造永久短路故障。在控制保护室内,使用Genesis数字波形记录仪测量直流系统的电流电压以及交流线路的短路故障时的电流电压。

当短路故障发生时,直流励磁电流在经过约20ms由稳态运行时的额定值150A降为0,断路器的遮断短路电流的动作时间整定值为0.1s,因此限流器直流系统的动作时间满足了断路器断开的时间要求,如图4.34所示。当超导限流器的控制检测单元检测到线路中无短路电流(断路器已安全断开,或者短路故障消失),直流励磁系统开始重新励磁,充电时间约为800ms,如图4.35所示,由于断路器的重合闸时间整定值为1s,因此,又满足了在断路器重合闸之前超导绕组的充电电流已达到额定值的要求。

此次短路试验的工况是374断路器带有自动重合闸功能,通过接地引线制造的短路故障持续存在,限流电抗器的直流励磁电流、电压与374断路器在整个短路故障开始、374断路器断开、一次重合闸、再断开的动作配合时序图如图4.36所示。

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4.33 短路试验时的测量接线图

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4.34 直流励磁电流变化的细节图(由额定电流值降为0)

由图4.36可见,当短路故障发生时,首先是直流励磁电流在20ms内降为0,使限流器呈现高阻抗,然后374断路器断开,直流励磁电流开始给超导绕组充电,约800ms励磁电流充到额定值,此时断路器重合闸,由于制造的接地短路故障持续存在,直流励磁电流又立刻降为零使限流器呈现高阻抗,374断路器重合闸未成功,状态转为持续断开,此时,直流励磁电流开始上升,800ms达到额定值,使限流器呈现低阻抗状态。直流励磁电流由0充至额定值的时间小于重合闸的时间,因此,直流电源的充电电压值比稳态运行时高很多(稳定运行时,直流电压为5V),必须将直流电压提高到1000V才能满足在800ms内充电完成的时间要求,因此,在直流电压是在充电时呈现高压,而稳定运行时只有几伏的低压。

此项试验验证了限流电抗器直流控制系统在电网短路及重合闸时动作配合及控制逻辑的正确性。

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4.35 直流励磁电流的变化细节图(由0变为额定值的充电过程)

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4.36 直流励磁电流、电压、374断路器的时序图

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