一种直流用避雷器及避雷器均压方法技术

一种直流用避雷器，包括的避雷器本体，所述避雷器本体包括固定元件和受控元件，其特征在于，所述避雷器还包括：与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；与固定元件并联的均压支路；通过调整均压支路中均压电阻的串联和/或并联数量，以实现避雷器本体中固定元件和受控元件的均压。防止避雷器固定原件稳态工况下分压较高，泄漏电流增大。泄漏电流增大。泄漏电流增大。

【技术实现步骤摘要】
一种直流用避雷器及避雷器均压方法


[0001]本专利技术涉及混合式特高压直流输电工程用直流避雷器领域，具体涉及一种直流用避雷器及避雷器均压方法。

技术介绍

[0002]高压直流输电技术主要包括基于普通晶闸管换流阀的传统高压直流输电和基于具有可关断能力的新型电力电子器件换流阀的柔性直流输电，二者各有优劣和适用场合。为发挥二者优势，提供更为灵活的输电方式，由传统直流和柔性直流组成的混合多端特高压直流输电系统应运而生。随着混合多端特高压直流输电技术的不断发展和未来规划工程的日益增多，其可靠性将成为影响整个电力系统安全、可靠运行的重要因素。考虑混合直流换流阀在各种暂、稳态和多种异常态运行工况下的过电压情况，在柔性直流换流阀直流侧母线并联基于一种基于晶闸管控制的直流用避雷器。
[0003]由避雷器的结构拓扑以及工作原理可知，该避雷器在稳态下长期承受直流工作电压，且由于受控元件并联的晶闸管触发开关中晶闸管断态电阻及均压电阻等器件的影响，导致固定元件在稳态工况下的分压较高，导致泄漏电流增大，进而影响了避雷器电阻片在长期工作条件下的稳定性能。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供一种直流用避雷器，包括避雷器本体，所述避雷器本体包括固定元件和受控元件，其特征在于，所述避雷器还包括：
[0005]与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；
[0006]与固定元件并联的均压支路；
[0007]通过调整均压支路中均压电阻的串联和/或并联数量，以实现避雷器本体中固定元件和受控元件的均压。
[0008]优选的，所述均压支路包括：
[0009]多级串联的电阻结构；
[0010]每级电阻结构中均包括多个并联的均压电阻；
[0011]所述电阻结构的串联级数和/或每级电阻结构中均压电阻的并联数量，根据均压支路的预期电阻值进行配置。
[0012]优选的，所述均压支路的预期电阻值根据晶闸管控制开关支路中晶闸管的断态电阻值R
T
、晶闸管控制开关支路中均压电阻值R
p
，以及固定元件与受控元件的阻尼比进行确定。
[0013]优选的，所述晶闸管控制开关支路，包括：
[0014]晶闸管；
[0015]与晶闸管串联的饱和电抗器；
[0016]以及与晶闸管并联的阻容结构和均压电阻。
[0017]优选的，所述避雷器，还包括：
[0018]与受控元件并联的旁路开关。
[0019]优选的，所述固定元件和受控元件分别包括多个串联的电阻片。
[0020]基于同一种思想本专利技术提供了一种直流用避雷器均压方法，包括：
[0021]当避雷器处于稳态工况时，利用晶闸管控制开关支路控制晶闸管处于断开状态，并获取避雷器本体中固定元件与受控元件的阻尼比、晶闸管控制开关支路中晶闸管的断态电阻值以及晶闸管控制开关支路的均压电阻值；
[0022]基于阻尼比、断态电阻值和晶闸管控制开关支路的电阻值，确定与固定元件并联的均压支路的预期电阻值；
[0023]通过调整所述均压支路中均压电阻的串联和/或并联个数，使均压支路的电阻值达到预期电阻值，以实现避雷器本体中固定元件与受控元件的均压。
[0024]优选的，所述预期电阻值的计算公式如下：
[0025][0026]式中，R
q
：为预期电阻值；R
T
为晶闸管控制开关支路中晶闸管的断态电阻值，R
p
为晶闸管控制开关支路中的均压电阻值，m、n分别为固定元件和受控元件中串联的电阻片数量。
[0027]优选的，所述调整所述均压支路中均压电阻的串联和/或并联个数，包括：
[0028]当晶闸管断态电阻减小时，减小电阻结构的串联级数和/或增加每级电阻结构中均压电阻的并联数量；
[0029]反之，增加电阻结构的串联级数和/或减小每级电阻结构中均压电阻的并联数量。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]一种直流用避雷器，包括的避雷器本体，所述避雷器本体包括固定元件和受控元件，其特征在于，所述避雷器还包括：与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；与固定元件并联的均压支路；通过调整均压支路中均压电阻的串联和/或并联数量，以实现避雷器本体中固定元件和受控元件的均压。防止避雷器固定原件稳态工况下分压较高，泄漏电流增大。
附图说明
[0032]图1为直流避雷器拓扑结构图；
[0033]图2电阻Rq结构拓扑图。
具体实施方式
[0034]为了更好地理解本专利技术，下面结合说明书附图和实例对本专利技术的内容做进一步的说明。
[0035]实施例1：
[0036]本专利技术提供一种直流用避雷器，如图1所示，包括并联于柔性直流换流阀的直流侧母线上的避雷器本体，其中柔性直流换流阀连接在直流系统与交流系统之间，所述避雷器本体包括固定元件和受控元件，其特征在在于，所述避雷器还包括：
[0037]与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；
[0038]与固定元件并联的均压支路；
[0039]通过调整均压支路中均压电阻的串联和/或并联数量，以实现避雷器本体中固定元件和受控元件的均压。
[0040]其中，当避雷器处于稳态工况下时，通过晶闸管控制开关支路控制晶闸管处于断开状态(简称断态)，当柔性直流换流阀、直流系统和/或交流系统发生故障时，通过晶闸管控制开关支路控制晶闸管合闸，以实现对故障电流的分流。
[0041]优选的，所述均压支路包括：
[0042]多级串联的电阻结构；
[0043]每级电阻结构中均包括多个并联的均压电阻；
[0044]所述如图2所示电阻结构的串联级数和/或每级电阻结构中均压电阻的并联数量，根据均压支路的预期电阻值进行配置。
[0045]优选的，所述均压支路的预期电阻值根据晶闸管控制开关支路中晶闸管的断态电阻值、晶闸管控制开关支路中均压电阻值，以及固定元件与受控元件的阻尼比进行确定。
[0046]优选的，所述晶闸管控制开关支路，包括：
[0047]晶闸管以及与晶闸管并联的阻容结构和均压电阻。
[0048]优选的，所述晶闸管控制开关支路，还包括：
[0049]与晶闸管并联的旁路开关；
[0050]当避雷器处于稳态工况下时，控制旁路开关处于断开状态(简称断态)，当柔性直流换流阀、直流系统和/或交流系统发生故障时，控制旁路开关合闸，以实现对故障电流的进一步分流；
[0051]优选的，所述固定元件和受控元件分别包括多个串联的电阻片。
[0052]实施例2：
[0053]基于同一种专利技术构思，本专利技术还提供了一种避雷器均压方法，包括：
[0054]获取避雷器本体中固定元件与受控元件的阻尼比、晶闸管控制开关支路中晶闸管的断态电阻值以及晶闸管控制开关支路的电阻值；
[0055]基于阻尼比、断态电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流用避雷器，包括避雷器本体，所述避雷器本体包括固定元件和受控元件，其特征在于，所述避雷器还包括：与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；与固定元件并联的均压支路；通过调整均压支路中均压电阻的串联和/或并联数量，以实现避雷器本体中固定元件和受控元件的均压。2.如权利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述均压支路包括：多级串联的电阻结构；每级电阻结构中均包括多个并联的均压电阻；所述电阻结构的串联级数和/或每级电阻结构中均压电阻的并联数量，根据均压支路的预期电阻值进行配置。3.如权利要求2所述的避雷器，其特征在于，所述均压支路的预期电阻值根据晶闸管控制开关支路中晶闸管的断态电阻值R
T
、晶闸管控制开关支路中均压电阻值R
p
，以及固定元件与受控元件的阻尼比进行确定。4.如权利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述晶闸管控制开关支路，包括：晶闸管；与晶闸管串联的饱和电抗器；以及与晶闸管并联的阻容结构和均压电阻。5.如权利要求4所述的避雷器，其特征在于，所述避雷器，还包括：与受控元件并联的旁路开关。6.如权利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述固定元件和受控元件分别包括多个串联的电阻片。7.一种直流用避雷器均压方法，应用于如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，李婷婷，袁荔，王高勇，张宁，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：