采用SSTS技术实现10KV负荷带电转移的系统及方法.pdf

采用SSTS技术实现10kV负荷带电转移的系统及方法，该系统是在待检修10KV线路（1）和用户（2）之间的主线路（3）上外接旁路电路,该旁路电路包括：顺序串联第一机械开关（K1）和第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）后与第二机械开关（K2）并联，整体再与第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）串联后接与备用10kV变压器（4）低压侧；其中，在第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）上并联有第一负荷开关（1DL），在第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）上并联有第二负荷开关（2DL）。本发明可以充分融合SSTS技术和机械开关的优势，全面提升供电可靠性。

权利要求书1.  采用SSTS技术实现10kV负荷带电转移的系统，其特征在于，该系统是在待检修10KV线路（1）和用户（2）之间的主线路（3）上外接旁路电路,该旁路电路包括：顺序串联第一机械开关（K1）和第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）后与第二机械开关（K2）并联，整体再与第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）串联后接与备用10kV变压器（4）低压侧；其中，在第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）上并联有第一负荷开关（1DL），在第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）上并联有第二负荷开关（2DL）。 2.  采用如权利要求1所述系统实现10kV负荷带电转移的方法，其特征在于，方法如下： 准备检修前，将主线路（3）后端用户（2）的负荷转由备用10KV电源（4）供电，方法步骤如下： 1）采用带电作业的方式将第一负荷开关（1DL）、第二负荷开关（2DL）、第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）、第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）、第一机械开关（K1），第二机械开关（K2）将整个旁路电路连接好，将第一负荷开关（1DL）、第二负荷开关（2DL）、第一机械开关（K1），第二机械开关（K2）置于断开位置； 2）合上第一机械开关（K1），第二机械开关（K2），此时触发第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）导通，电流即转移到晶闸管上； 3）合上第一负荷开关（1DL），第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）退出运行，电流立即转移到第一负荷开关（1DL）上； 4）采用带电作业的方式断开主线路（3）近用户端的断开点（5）； 5）第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）投入运行，此时触发第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）导通，电流立即转移到第一10kV SSTS固态切换开关晶闸管上；依次操作断开第一负荷开关（1DL）、第一机械开关（K1），第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）晶闸管导通，电流立即转移到第二10kV SSTS固态切换开关晶闸管上，使断开点（5）后端用户转由备用10KV电源（4）供电； 6）操作合上第二负荷开关（2DL），第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）退出运行，电流即转移到第二负荷开关（2DL）上，完成高压负荷转供； 7）检查确保第一负荷开关（1DL）、第一机械开关（K1）确已断开，使10kV线路（1）断开点（5）前端具备检修条件； 检修完毕后，主线路（3）断开点后端用户（2）负荷恢复由10kV线路供电，方法步骤如下： 1-第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）投入运行，此时触发第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）导通，电流立即转移到晶闸管后操作断开第二负荷开关（2DL）； 2-操作合上第一机械开关（K1），第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）退出运行，第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）晶闸管导通； 3-操作合上第一负荷开关（1DL），第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）退出运行，电流即转移到第一负荷开关（1DL）上； 4-采用带电作业的方式恢复主线路（3）断开点（5）接通； 5-操作断开第一负荷开关（1DL）、第二负荷开关（2DL）、第一10kV SSTS固态切换开关（TS1）、第二10kV SSTS固态切换开关（TS2）、第一机械开关（K1），第二机械开关（K2）的旁路电路连接，恢复由检修好的10kV线路（1）为用户正常供电。

说明书采用SSTS技术实现10kV负荷带电转移的系统及方法
技术领域
本发明属于旁路带电作业技术领域，具体用于配网线路带电检修时实现主电源和备用电源之间的 “无缝隙”切换。
背景技术
随着国家经济社会发展和人民生活水平日益提高，对供电可靠性及电能质量要求越来越高，特别随着现代科学技术的发展，各种复杂、精密、对电能质量敏感的用电设备不断增加，过去以减小停电范围或短时停电的传统带电检修已不能完全满足客户对供电质量的要求。目前，在电力系统中所采用的大多数为机械切换开关，这种机电开关本身固有的特性使得切换速度和暂态特性都不是十分理想，不可能做到“无缝隙”的切换。而以晶闸管为代表的半导体器件的导通时间可以达到微秒级，且在开关过程中不产生电弧。因此利用基于半导体器件的电力电子开关替代或改造传统的机械切换开关，将有效解决传统机械开关的固有问题。然而在常规SSTS方案中，晶闸管在固态切换开关的运行过程中一直导通（正向和反向晶闸管各导通半个周波），虽然晶闸管两端压降很小，但流过的却是比较大的负荷电流，会产生很大的热量和损耗，必须采取一定的冷却措施。常见冷却方法包括水冷、油冷、风冷等。 冷却设备势必增加系统的复杂性和运行维护的费用，降低了装置的效率和可靠性。相对而言，机械开关的优势在于运行效率可达到99％或以上。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以充分融合SSTS技术和机械开关的优势，基于SSTS技术实现10kV负荷带电转移的系统及方法，以全面提升供电可靠性。
实现本发明目的的技术方案如下：
采用SSTS技术实现10kV负荷带电转移的系统，该系统是在待检修10KV线路和用户之间的主线路上外接旁路电路，该旁路电路包括：顺序串联第一机械开关和第一10kV SSTS固态切换开关后与第二机械开关并联，整体再与第二10kV SSTS固态切换开关串联后接与备用10kV变压器低压侧；其中，在第一10kV SSTS固态切换开关上并联有第一负荷开关，在第二10kV SSTS固态切换开关上并联有第二负荷开关。
采用本发明所述系统实现10kV负荷带电转移的方法，方法如下：
准备检修前，将主线路后端用户的负荷转由备用10KV电源供电，方法步骤如下：
1）采用带电作业的方式将第一负荷开关、第二负荷开关、第一10kV SSTS固态切换开关、第二10kV SSTS固态切换开关、第一机械开关，第二机械开关将整个旁路电路连接好，将第一负荷开关、第二负荷开关、第一机械开关，第二机械开关置于断开位置；
2）合上第一机械开关，第二机械开关，此时触发第一10kV SSTS固态切换开关导通，电流即转移到晶闸管上；
3）合上第一负荷开关，第一10kV SSTS固态切换开关退出运行，电流立即转移到第一负荷开关上；
4）采用带电作业的方式断开主线路近用户端的断开点；
5）第一10kV SSTS固态切换开关投入运行，此时触发第一10kV SSTS固态切换开关导通，电流立即转移到第一10kV SSTS固态切换开关晶闸管上；依次操作断开第一负荷开关、第一机械开关，第一10kV SSTS固态切换开关晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第二10kV SSTS固态切换开关晶闸管导通，电流立即转移到第二10kV SSTS固态切换开关晶闸管上，使断开点后端用户转由备用10KV电源供电；
6）操作合上第二负荷开关，第二10kV SSTS固态切换开关退出运行，电流即转移到第二负荷开关上，完成高压负荷转供；
7）检查确保第一负荷开关、第一机械开关确已断开，使10kV线路断开点前端具备检修条件；
检修完毕后，主线路断开点后端用户负荷恢复由10kV线路供电，方法步骤如下：
1-第二10kV SSTS固态切换开关投入运行，此时触发第二10kV SSTS固态切换开关导通，电流立即转移到晶闸管后操作断开第二负荷开关；
2-操作合上第一机械开关，第二10kV SSTS固态切换开关退出运行，第二10kV SSTS固态切换开关晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第一10kV SSTS固态切换开关晶闸管导通；
3-操作合上第一负荷开关，第一10kV SSTS固态切换开关退出运行，电流即转移到第一负荷开关上；
4-采用带电作业的方式恢复主线路的断开点接通；
5-操作断开第一负荷开关、第二负荷开关、第一10kV SSTS固态切换开关、第二10kV SSTS固态切换开关、第一机械开关，第二机械开关的旁路电路连接，恢复由检修好的10kV线路为用户正常供电。
本发明增设了由机械开关和断路器开关分别控制导通或断开的10kV主用式SSTS系统、备用式SSTS系统。当10kV线路需要检修时,通过采用复合开关的10kV主用式、备用式SSTS系统进行切换，实现10kV用户的供电暂由备用10KV电源供电。本发明在设计高低压负荷转供系统时增加了旁路机械开关，既降低了运行维护成本又能保障供电可靠性及电能质量。
附图说明
图1是本发明的系统电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。
如图1所示，本发明所述采用SSTS技术实现10kV负荷带电转移的系统，是在待检修10KV线路1和用户2之间的主线路3上外接旁路电路。该旁路电路包括：顺序串联第一机械开关K1和第一10kV SSTS固态切换开关TS1后与第二机械开关K2并联，整体再与第二10kV SSTS固态切换开关TS2串联后接与备用10kV变压器4低压侧。其中，在第一10kV SSTS固态切换开关TS1上并联有第一负荷开关1DL，在第二10kV SSTS固态切换开关TS2上并联有第二负荷开关2DL。
采用本发明的系统实现10kV负荷带电转移的方法如下：
准备检修前，将主线路3后端用户2的负荷转由备用10KV电源4供电，方法步骤如下：
1）采用带电作业的方式将第一负荷开关1DL、第二负荷开关2DL、第一10kV SSTS固态切换开关TS1、第二10kV SSTS固态切换开关TS2、第一机械开关K1，第二机械开关K2将整个旁路电路连接好，将第一负荷开关1DL、第二负荷开关2DL、第一机械开关K1，第二机械开关K2置于断开位置；
2）合上第一机械开关K1，第二机械开关K2，此时触发第一10kV SSTS固态切换开关TS1导通，电流即转移到晶闸管上；
3）合上第一负荷开关1DL，第一10kV SSTS固态切换开关TS1退出运行，电流立即转移到第一负荷开关1DL上；
4）采用带电作业的方式断开主线路3的断开点5；
5）第一10kV SSTS固态切换开关TS1投入运行，此时触发第一10kV SSTS固态切换开关TS1导通，电流立即转移到第一10kV SSTS固态切换开关晶闸管上；依次操作断开第一负荷开关1DL、第一机械开关K1，第一10kV SSTS固态切换开关TS1晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第二10kV SSTS固态切换开关TS2晶闸管导通，电流立即转移到第二10kV SSTS固态切换开关晶闸管上，使断开点5后端用户转由备用10KV电源4供电；
6）操作合上第二负荷开关2DL，第二10kV SSTS固态切换开关TS2退出运行，电流即转移到第二负荷开关2DL上，完成高压负荷转供；
7）检查确保第一负荷开关1DL、第一机械开关K1确已断开，使10kV线路1断开点5前端具备检修条件；
检修完毕后，主线路3断开点后端用户2负荷恢复由10kV线路供电，方法步骤如下：
1-第二10kV SSTS固态切换开关TS2投入运行，此时触发第二10kV SSTS固态切换开关TS2导通，电流立即转移到晶闸管后操作断开第二负荷开关2DL；
2-操作合上第一机械开关K1，第二10kV SSTS固态切换开关TS2退出运行，第二10kV SSTS固态切换开关TS2晶闸管将在此后电流第一次过零时关断，随后触发另一侧的第一10kV SSTS固态切换开关TS1晶闸管导通；
3-操作合上第一负荷开关1DL，第一10kV SSTS固态切换开关TS1退出运行，电流即转移到第一负荷开关1DL上；
4-采用带电作业的方式恢复主线路3的断开点5接通；
5-操作断开第一负荷开关1DL、第二负荷开关2DL、第一10kV SSTS固态切换开关TS1、第二10kV SSTS固态切换开关TS2、第一机械开关K1，第二机械开关K2的旁路电路连接，恢复由检修好的10kV线路1为用户正常供电。