本技术属于电力系统高压保护领域,公开了一种断路器分闸重燃和电容器投切过电压过电流抑制电路,包括交流电源、断路器S1、保护电路和电容器C1,所述保护电路包括开关器件控制模块、变压器、可变电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、开关器件K1、开关器件K2、开关器件K3、开关器件K4、辅助断路器S2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电抗器L1和直流电源DC。本发明提出的保护电路,可以抑制断路器投切电容器过程中的合闸涌流和合闸过电压,抑制分闸过程中的分闸过电压、断路器重燃,并在分闸后替代放电线圈对并联电容器进行放电,实现对断路器投切并联电容器的全过程保护。
背景技术
变电站通过频繁地使用断路器切换并联电容器,不仅有效地提高了电网的功率因数,减少了无功功率损耗,而且显著提高了电能质量,为电力系统的安全、稳定、高效运行提供了有力的保障。因此,确保并联电容器装置安全可靠稳定运行对提高电压质量和变电站经济运行有着重要意义。
断路器重燃过电压是指在断路器开断电路时,由于某种原因电弧未能完全熄灭,随后又重新点燃,导致电路中电压瞬间升高的现象。这种过电压对电力设备和系统具有潜在的危害,可能导致设备损坏、绝缘击穿甚至引发系统事故。
电容器在合闸瞬间会产生较大的合闸涌流,目前变电站多采用安装串联电抗器进行保护,且在合闸瞬间,串联电抗器上会出现较高过电压。近年来,由于并联电容器频繁投切,变电站常发生串联电抗器烧毁的事故。
为使变电站并联电容器在分闸后残压能尽快释放,多数变电站在电容器两端加装放电线圈。由于投切过程中电容器上会产生过电压,可能会烧毁放电线圈。此外,放电线圈的安装使并联电容器组所在支路更加复杂,有可能增加发生谐振过电压的风险。
中国实用新型专利CN204167900 U于2015年2月18日公开的《一种并联电容器开关恢复过电压抑制电路》通过在并联电容器两端安装抑制器,降低了断路器两端的恢复过电压,提高了断路器的可靠性,避免了断路器发生重燃的概率。中国授权发明专利CN111884233 B于2024年1月30日公开的《一种并联电容器过电流过电压抑制系统》主要实现对真空断路器合闸的选相控制,抑制过电流、过电压的产生。中国发明专利CN117013513A于2023年11月7日公开的《一种通过串联非线性电阻抑制重燃过电压的组合开关》通过加装非线性电阻、避雷器和辅助开关,限制断路器断口电压,从而降低了单相重燃引发的两相、三相重燃以及多次重燃的概率。
综上所述,现有技术中还存在以下问题:
1.部分保护电路仅考虑运行过程中的单一环节,例如仅考虑分闸环节或仅考虑合闸环节,不能保护并联电容器的全部运行过程;
2.多数保护电路未考虑电容器放电这一环节,同时未考虑后续加装放电线圈后对原设备的影响。
实现思路