高壓直流輸送電線路的帶電監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓直流輸送電線路的帶電監(jiān)測系統(tǒng)。屬于直流工程高壓線路監(jiān)測設備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]直流工程通常應用于長距離、大功率的輸電情況，在國內(nèi)多見于將我國西部電源中心如大型水電站或大型煤炭能源基地電廠的電能直接送到東部能源消費中心。當電源中心電能處于低谷時，如水電站處于枯水期或少水期時，直流換流站可能處于送電周期中的休整期停止供電。如即將建設的中亞多國直流聯(lián)網(wǎng)工程，直流換流站在全年豐水期工作5個月，枯水期休整7個月不送電。在休整期內(nèi)，線路停電，系統(tǒng)停止運行，但仍需要對線路進行維護、監(jiān)測和管理。由于線路分布比較大，對線路維護、監(jiān)測和管理工作比較困難，且很難實時監(jiān)測。此外當線路不帶電時，線路設施和設備可能會遭到偷盜。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，直流工程線路均沒有帶電防盜設計，線路的運維通?？窟\行單位的工作人員定期巡線，檢查每基桿塔和導線。日常維護通常依靠雇傭當?shù)鼐用褡鳛榧媛氀簿€員拍照檢查和報告。這種巡檢工作雖然有效，但仍然存在以下問題:
[0004](I)巡檢需要大量的人力成本和時間，且只能做定期檢查，有問題不能保證第一時間在現(xiàn)場解決，不能確保線路每時都完好無故障和斷線等。
[0005](2)兼職巡線員通常為非專業(yè)人士，對于線路發(fā)生的問題沒有很高的警惕性，也可能存在匯報不及時，不準確等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的，是為了解決直流工程在休整期間線路維護、監(jiān)測和管理困難，線路設施和設備容易遭到偷竊的問題，提供一種高壓直流輸送電線路的帶電監(jiān)測系統(tǒng)。
[0007]本實用新型的目的可通過以下的技術(shù)方案達到:
[0008]高壓直流輸送電線路的帶電監(jiān)測系統(tǒng)，包括電源裝置、無功補償裝置、監(jiān)測保護裝置和隔離裝置，其結(jié)構(gòu)特點在于:電源裝置包括10KV/35KV升壓變壓器、35KV斷路器和35KV隔離變壓器，電源裝置的輸入端連接1KV系統(tǒng)、輸出端連接隔離裝置的輸入端;無功補償裝置設置在電源裝置的35KV母線上，形成對空載線路的容性無功補償結(jié)構(gòu);監(jiān)測保護裝置具有若干個檢測信號輸入端和至少一個控制輸出端，監(jiān)測保護裝置的檢測信號輸入端連接高壓直流輸送電線路的沿線設備，即通過所述檢測信號輸入端監(jiān)視高壓直流輸送電線路的沿線設備、形成對線路故障的檢測及定位結(jié)構(gòu)，監(jiān)測保護裝置的控制信號輸出端連接隔離裝置的控制信號輸入端，隔離裝置的信號輸出端連接在500KV/800KV線路上，形成高壓直流輸送電線路的沿線設備的故障跳閘控制結(jié)構(gòu)，以對監(jiān)測防盜系統(tǒng)設備進行保護。
[0009]本實用新型的目的之二可通過以下的技術(shù)方案達到:
[0010]進一步地，電源裝置包括1kV開關(guān)柜、1kV斷路器、1kV電流互感器、35kV開關(guān)柜、10kV/35kV變壓器、35kV斷路器、35kV隔離開關(guān)和35kV隔離變壓器；隔離裝置包括35kV電流互感器、35kV斷路器、35kV隔離開關(guān)、中性線隔離開關(guān)和高壓隔離開關(guān);無功補償裝置包括35kV隔離開關(guān)、35kV斷路器和35kV補償電抗器;監(jiān)測保護裝置包括二次電纜、線路測量保結(jié)構(gòu)、故障測距結(jié)構(gòu)和電流測量結(jié)構(gòu)；高壓直流輸電線通過高壓隔離開關(guān)連接隔離系統(tǒng)35kV電纜，換流站接地極出線通過中性線隔離開關(guān)連接隔離系統(tǒng)35kV電纜;監(jiān)測保護系統(tǒng)通過二次電纜接入隔離系統(tǒng)35kV電流互感器;變電站用1kV系統(tǒng)電源經(jīng)10kV/35kV變壓器升壓接入電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)35kV隔離變壓器出線接隔離系統(tǒng);無功補償系統(tǒng)經(jīng)35kV母線接入電源系統(tǒng)。
[0011 ]進一步地，所述電流測量結(jié)構(gòu)安裝在高壓直流輸電線上，起到監(jiān)控線路的作用;監(jiān)測保護系統(tǒng)具備故障測距結(jié)構(gòu)和線路保護結(jié)構(gòu)，通過電流測量裝置測得的故障電流數(shù)據(jù)觸發(fā)線路保護結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輸送電線路保護。
[0012]進一步地，所述故障測距功能被故障電流數(shù)據(jù)觸發(fā)后，根據(jù)故障電流數(shù)據(jù)計算出故障發(fā)生點的位置;所述線路保護功能被故障電流數(shù)據(jù)觸發(fā)后，自動控制隔離系統(tǒng)的35KV斷路器，斷開電源系統(tǒng)與隔離系統(tǒng)的相關(guān)連接。
[0013]進一步地，隔離系統(tǒng)的高壓隔離開關(guān)靠近直流工程高壓輸電線出線設置；中性線隔離開關(guān)靠近接地極出線設置。
[0014]進一步地，所述無功補償系統(tǒng)為線路空載運行造成35kV隔離變壓器回路的容性無功進行無功補償，補償容量通過計算得到，每10km線路補充容量約200kVar。
[0015]本實用新型具有如下突出的有益效果:
[0016]1、本實用新型通過建立一個停運時的線路帶電監(jiān)測系統(tǒng)，通過停運時在原輸送電線路上加載35kV電壓，使輸送電線路在停運期間仍然帶電運行，以使所述輸送電線路可以起到防盜作用，并使加載交流電壓后系統(tǒng)能夠穩(wěn)定空載運行；當輸送電線路發(fā)生故障或事故時，一方面通過故障測距系統(tǒng)對輸送電線路的電壓、電流的測量數(shù)據(jù)進行分析做故障定位;另一方面啟動輸送電線路的保護跳閘系統(tǒng)，跳開線路，以實現(xiàn)對輸送電線路保護；因此，能夠解決直流工程在休整期間線路維護、監(jiān)測和管理困難，線路設施和設備容易遭到偷竊的問題，具有對線路實現(xiàn)實時監(jiān)測，發(fā)生事故或故障時能夠及時發(fā)現(xiàn)并定位，獲得穩(wěn)定更加可靠監(jiān)測信息，節(jié)省人力的投入，有效防止線路設施被偷盜，檢修和維護方便，管理效率高等有益效果。
[0017]2、本實用新型涉及的高壓直流輸送電線路的帶電監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程投退，更加安全可靠;系統(tǒng)可用于雙端或多端直流系統(tǒng)，適用范圍廣，安全可靠。獨特的設備布置格局，充分利用變電站有限的空間，合理的布置設備和配線，在充分考慮安全性的同時，增設多個設備而不顯擁擠。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型無功補償系統(tǒng)和電源系統(tǒng)的接線圖。
[0019]圖2為隔離系統(tǒng)和監(jiān)測保護系統(tǒng)的接線圖。
【具體實施方式】
[0020]具體實施例1
[0021]參照圖1、圖2，本實施例包括電源裝置101、無功補償裝置102、監(jiān)測保護裝置103和隔離裝置104，電源裝置101包括10KV/35KV升壓變壓器、35KV斷路器和35KV隔離變壓器，電源裝置101的輸入端連接1KV系統(tǒng)、輸出端連接隔離裝置104的輸入端;無功補償裝置102設置在電源裝置101的35KV母線上，形成對空載線路的容性無功補償結(jié)構(gòu)；監(jiān)測保護裝置103具有若干個檢測信號輸入端和至少一個控制輸出端，監(jiān)測保護裝置103的檢測信號輸入端連接高壓直流輸送電線路的沿線設備，即通過所述檢測信號輸入端監(jiān)視高壓直流輸送電線路的沿線設備、形成對線路故障的檢測及定位結(jié)構(gòu)，監(jiān)測保護裝置103的控制信號輸出端連接隔離裝置104的控制信號輸入端，隔離裝置104的信號輸出端連接在500KV/800KV線路上，形成高壓直流輸送電線路的沿線設備的故障跳閘控制結(jié)構(gòu)，以對監(jiān)測防盜系統(tǒng)設備進行保護。
[0022]本實施例中:
[0023]電源裝置101包括1kV開關(guān)柜l、10kV斷路器2、10kV電流互感器3、35kV開關(guān)柜4、10kV/35kV變壓器6、35kV斷路器7、35kV隔離開關(guān)8和35kV隔離變壓器9;隔離裝置104包括35kV電流互感器10、35kV斷路器7、35kV隔離開關(guān)8、中性線隔離開關(guān)11和高壓隔離開關(guān)12;無功補償裝置102包括35kV隔離開關(guān)8、35kV斷路器7和35kV補償電抗器13;監(jiān)測保護裝置103包括二次電纜14、線路測量保結(jié)構(gòu)15、故障測距結(jié)構(gòu)16和電流測量結(jié)構(gòu)17;高壓直流輸電線通過高壓隔離開關(guān)12連接隔離系統(tǒng)35kV電纜5，換流站接地極出線通過中性線隔離開關(guān)11連接隔離系統(tǒng)35kV電纜5;監(jiān)測保護系統(tǒng)4通過二次電纜14接入隔離系統(tǒng)35kV電流互感器10;變電站用1kV系統(tǒng)電源經(jīng)10kV/35kV變壓器6升壓接入電源系統(tǒng)1，電源系統(tǒng)135kV隔離變壓器9出線接隔離系統(tǒng)2;無功補償系統(tǒng)3經(jīng)35kV母線19接入電源系統(tǒng)I。
[0024]所述電流測量結(jié)構(gòu)17安裝在高壓直流輸電線上，起到監(jiān)控線路的作用；監(jiān)測保護系統(tǒng)103具備故障測距結(jié)構(gòu)和線路保護結(jié)構(gòu)，通過電流測量裝置17測得的故障電流數(shù)據(jù)觸發(fā)線路保護結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輸送電線路保護。
[0025]所述故障測距功能被故障電流數(shù)據(jù)觸發(fā)后，根據(jù)故障電流數(shù)據(jù)計算出故障發(fā)生點的位置;所述線路保護功能被故障電流數(shù)據(jù)觸發(fā)后，自動控制隔離系統(tǒng)(104)的35KV斷路器7，斷開電源系統(tǒng)101與隔咼系統(tǒng)104的相關(guān)連接。
[0026]由于本實用新型涉及的設備較多，變電站站所空間有限，合理的布置方法，對設備運行的安全性和管理的便捷性具有較大影響，為達到各設備之間布置簡潔而又安全運行的目的，本實用新型在變電站站所的布置如下:
[0027]隔離系統(tǒng)104的高壓隔離開關(guān)12靠近直流工程高壓輸電線出線設置；中性線隔離開關(guān)11靠近接地極出線設置。
[0028]所述無功補償系統(tǒng)102為線路空載運行造成35kV隔離變壓器9回路的容性無功進行無功補償，補償容量通過計算得到，每10km線路補充容量約200kVar。
[0029]35kV斷路器7、35kV隔離開關(guān)8和35kV電流互感器10裝在35kV開關(guān)柜4內(nèi)；1kV斷路器2、I OkV電流互感器3裝在I OkV開關(guān)柜I內(nèi)；35kV開關(guān)柜4和I OkV開關(guān)柜I設置在變