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1、(10)申请公布号 CN 102437581 A (43)申请公布日 2012.05.02 C N 1 0 2 4 3 7 5 8 1 A *CN102437581A* (21)申请号 201110440430.1 (22)申请日 2011.12.26 H02J 3/18(2006.01) H02B 1/04(2006.01) H02B 1/20(2006.01) (71)申请人中电普瑞科技有限公司 地址 102200 北京市昌平区南邵镇南中路 16号 申请人中国电力科学研究院 (72)发明人武守远 赵波 金雪芬 李庆光 戴朝波 魏东华 宋宏佺 (74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有 限。
2、公司 11271 代理人徐国文 (54) 发明名称 一种串补装置的电容器平台 (57) 摘要 本发明属于电力系统灵活交流输电领域，具 体涉及一种串补装置的电容器平台，本发明提供 的一种布局紧凑、结构合理的串补装置的电容 器平台布置方案，可用于固定串补装置，尤其是 750kV、1000kV电压等级的固定串联电容器补偿 装置。该布置方案充分考虑主设备绝缘，协调各主 设备的总体布置，合理摆放，平衡各点受力，实现 合理利用平台空间的目的。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页 CN 102437589 A 。
3、1/2页 2 1.一种串补装置的电容器平台，所述电容器平台包括至少一个的电容器组、至少一个 的金属氧化物限压器MOV、至少一个的火花间隙GAP和至少一个的阻尼装置；所述电容器平 台采用钢结构制成，其特征在于，金属氧化物限压器MOV、火花间隙GAP和阻尼装置布置在 所述电容器平台上，包括如下方案： A、所述电容器平台横向摆放；所述电容器组分别与阻尼装置、火花间隙GAP和金属氧 化物限压器MOV对立设置；所述阻尼装置、火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV设置在所 述电容器平台的同一侧；所述阻尼装置设置于火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV的上 方或镜像摆放；或 B、所述电容器平台横向摆放；所述。
4、电容器组设置于所述阻尼装置、火花间隙GAP和金 属氧化物限压器MOV的上方或镜像摆放；所述阻尼装置分别与所述火花间隙GAP和金属氧 化物限压器MOV对立设置。 2.如权利要求1所述的电容器平台，其特征在于，所述电容器平台包括至少一个的电 流互感器CT、低压母排、高压母排和断路器母排；所述至少一个的电流互感器CT设置于电 容器组之间。 3.如权利要求1所述的电容器平台，其特征在于，所述电容器组采用双H桥接线。 4.如权利要求1所述的电容器平台，其特征在于，所述阻尼装置包括阻尼电抗器、阻 尼电阻和金属氧化物限压器MOV；所述阻尼电阻和金属氧化物限压器MOV组成阻尼电 阻-MOV装置。 5.如权利要。
5、求1或2所述的电容器平台，其特征在于，所述方案A中，所述低压母排沿 着平台长边边缘直至短边横向中心线后再与电容器组的桥臂连接，呈带钩的L型；所述高 压母排沿电容器平台长边直线布置； 所述高压母排所述方案B中，所述低压母排成倒T型设置于所述平台上；所述高压母排 呈带钩的宝盖型设置在所述电容器平台上。 6.如权利要求3所述的电容器平台，其特征在于，所述方案A中，所述双H桥接线的电 容器组的上桥臂与所述高压母排连接；下桥臂之间依次连接后与所述低压母排连接； 所述方案B中，所述双H桥接线的电容器组对称设置在倒T型的低压母排的两边；所述 电容器组一端与高压母排连接，另一端与低压母排连接。 7.如权利要求。
6、4所述的电容器平台，其特征在于，所述方案A中，所述阻尼装置设置于 横向中心线低压母排与高压母排之间；所述火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV设置于 横向中心线低压母排的下方； 所述方案B中，所述阻尼装置设置于横向中心线高压母线与低压母线之间，倒T型低压 母排的一侧；所述火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV对称设置于倒T型低压母排的另 一侧，与阻尼装置相对应。 8.如权利要求4所述的电容器平台，其特征在于，所述方案A和方案B中，至少两个的 阻尼电抗器并联连接后再与高压母排和断路器母排连接。 9.如权利要求4所述的电容器平台，其特征在于，所述方案A和方案B中，至少一个的 阻尼电阻-MOV装置设。
7、置于阻尼电抗器连接线的空隙处；所述阻尼电阻-MOV装置并联连 接后分别与高压母排和火花间隙GAP连接。 10.如权利要求1所述的电容器平台，其特征在于，所述方案A和方案B中，所述至少一 权 利 要 求 书CN 102437581 A CN 102437589 A 2/2页 3 个的金属氧化物限压器MOV串联后形成MOV支路；所述MOV支路的两端分别与高压母排和 低压母排连接。 权 利 要 求 书CN 102437581 A CN 102437589 A 1/5页 4 一种串补装置的电容器平台 技术领域 0001 本发明属于电力系统灵活交流输电(FACTS)领域，具体涉及一种串补装置的电容 器平。
8、台，特别适用于固定串联电容器补偿装置(FSC)，尤其是750kV、1000kV电压等级的固 定串联电容器补偿装置。 背景技术 0002 全球一次能源和电力负荷在地理位置上的分布存在很大差异，这一差异在我国表 现的尤为突出。随着经济发展，能源供给与电力消费间的供需矛盾日趋严重，远距离、大容 量、跨区域输电能够有效缓解电力供需矛盾，成为现代电力系统最重要的特征之一，但同时 也对电网的输电能力提出了更高的要求。 0003 交流输电系统的串联电容器补偿技术(简称串补)是将电力电容器串联于交流输 电线路中，补偿交流输电线路的部分感性阻抗，从而达到增加线路输送容量、提高系统稳定 性、节约投资的目的。在远距。
9、离、大容量输电系统中，随着输电距离的增加，其输送能力受到 越来越多的限制，而串补是解决这个问题、提高超/特高压输电线路送电能力的重要手段 之一，具有非常巨大的经济价值，目前在世界各国电力系统中获到了广泛的应用。 0004 现有500kV固定串补的电容器平台一般为矩形平台，横向摆放，从右向左依次为 单H桥接线的电容器组、金属氧化物限压器MOV、阻尼电阻-MOV、阻尼电抗器和火花间隙 GAP。其中，大多数情况下阻尼电抗器、阻尼电阻-MOV的容量不大，采用单个结构，所占面积 较小，所以阻尼装置(包括阻尼电抗器、阻尼电阻-MOV)和火花间隙一般采用上下并列布 置。电容器不平衡电流互感器CT位于H桥接线。
10、的电容器组两桥臂中间。母排沿矩形长边 直线布置，一般情况下，矩形下长边母排直接和电容器平台短接，因此，矩形下长边母排定 义为低压母排，矩形上长边母排相对于电容器平台的电位较高而定义为高压母排。通常，平 台左短边上半部分边缘还有一段用连接串补装置旁路断路器的母排，此母排也称为断路器 母排，用于连接旁路断路器。 0005 以电容器组采用双H桥接线的固定串补为例，主电路结构示意图如附图1中所示， 除旁路断路器、隔离开关和控制保护系统等之外，串补装置的主要设备还包括：采用钢结构 的电容器平台、采用双H桥接线的电容器组、金属氧化物限压器MOV、火花间隙GAP、阻尼装 置、电流互感器CT、低/高压母排及连。
11、接金具等。H桥电容器组上端与高压母排相连，下端 与低压母排相连。两组MOV支路各单元并联后上端与高压母排相连，下端与低压母排相连。 阻尼电抗器与阻尼电阻+MOV并联后上端与高压母排相连，下端与GAP相连，GAP下端与低 压母排相连。随着电压等级的升高(750kV、1000kV)电容器单元明显增多，单个H桥接线的 结构已无法满足应用需要，需采用双H桥并联结构、甚至三H桥并联结构；阻尼装置容量也 相应增大，需要采用并联方案。考虑到串补装置电容器平台上的设备较多，连接相对复杂， 同时在满足维护、方便更换设备的基础上，又需要满足相应的电气绝缘性能，因此，对金属 氧化物限压器MOV、火花间隙和阻尼装置等。
12、的安装技术和安装工艺的要求较高。 0006 这些都与现有500kV串补存在较大差别，照搬采用现有500kV电容器平台的布置 说 明 书CN 102437581 A CN 102437589 A 2/5页 5 方案已经无法使1000kV/750kV电容器平台布置达到预期效果。因此，设计一个全新的、适 用于750kV/1000kV电容器平台布置方案迫在眉睫。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种串补装置的电容器平台布置方案，可用于固定串补装 置，该布置方案充分考虑主设备绝缘，协调各主设备的总体布置，合理摆放，平衡各点受力， 实现合理利用平台空间的目的。 0008 本发明的目的是采用下述技术方。
13、案实现的： 0009 一种串补装置的电容器平台，所述电容器平台包括至少一个的电容器组、至少一 个的金属氧化物限压器MOV、至少一个的火花间隙GAP和至少一个的阻尼装置；所述电容器 平台采用钢结构制成，其改进之处在于，金属氧化物限压器MOV、火花间隙GAP和阻尼装置 布置在所述电容器平台上，包括如下方案： 0010 A、所述电容器平台横向摆放；所述电容器组分别与阻尼装置、火花间隙GAP和金 属氧化物限压器MOV对立设置；所述阻尼装置、火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV设置 在所述电容器平台的同一侧；所述阻尼装置设置于火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV 的上方或镜像摆放；或 0011 B、。
14、所述电容器平台横向摆放；所述电容器组设置于所述阻尼装置、火花间隙GAP 和金属氧化物限压器MOV的上方或镜像摆放；所述阻尼装置分别与所述火花间隙GAP和金 属氧化物限压器MOV对立设置。 0012 本发明提供的一种优选的技术方案是：所述电容器平台包括至少一个的电流互感 器CT、低压母排、高压母排和断路器母排；所述至少一个的电流互感器CT设置于电容器组 之间。 0013 本发明提供的第二优选的技术方案是：所述电容器组采用双H桥接线。 0014 本发明提供的第三优选的技术方案是：所述阻尼装置包括阻尼电抗器、阻尼电阻 和金属氧化物限压器MOV；所述阻尼电阻和金属氧化物限压器MOV组成阻尼电阻-MOV。
15、装 置。 0015 本发明提供的第四优选的技术方案是：所述方案A中，所述低压母排沿着平台长 边边缘直至短边横向中心线后再与电容器组的桥臂连接，呈带钩的L型；所述高压母排沿 电容器平台长边直线布置； 0016 所述高压母排所述方案B中，所述低压母排成倒T型设置于所述平台上；所述高压 母排呈带钩的宝盖型设置在所述电容器平台上。 0017 本发明提供的第五优选的技术方案是：所述方案A中，所述双H桥接线的电容器 组的上桥臂与所述高压母排连接；下桥臂之间依次连接后与所述低压母排连接；所述方案 B中，所述双H桥接线的电容器组对称设置在倒T型的低压母排的两边；所述电容器组一端 与高压母排连接，另一端与低压母。
16、排连接。 0018 本发明提供的第六优选的技术方案是：所述方案A中，所述阻尼装置设置于横向 中心线低压母排与高压母排之间；所述火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV设置于横向 中心线低压母排的下方； 0019 所述方案B中，所述阻尼装置设置于横向中心线高压母线与低压母线之间，倒T型 说 明 书CN 102437581 A CN 102437589 A 3/5页 6 低压母排的一侧；所述火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV对称设置于倒T型低压母排 的另一侧，与阻尼装置相对应。 0020 本发明提供的第七优选的技术方案是：所述方案A和方案B中，至少两个的阻尼电 抗器并联连接后再与高压母排和断路器。
17、母排连接。 0021 本发明提供的第八优选的技术方案是：所述方案A和方案B中，至少一个的阻尼电 阻-MOV装置设置于阻尼电抗器连接线的空隙处；所述阻尼电阻-MOV装置并联连接后分 别与高压母排和火花间隙GAP连接。 0022 本发明提供的第九优选的技术方案是：所述方案A和方案B中，所述至少一个的金 属氧化物限压器MOV串联后形成MOV支路；所述MOV支路的两端分别与高压母排和低压母 排连接。 0023 与现有技术相比，本发明达到的有益效果是： 0024 本发明提供的串补装置的电容器平台布置方案结构合理、布置紧凑，能有效地节 省空间、协调各主设备的总体布置，平衡各点受力，满足主设备绝缘要求、方便。
18、安装，特别适 用于750kV/1000kV特高压固定串补工程。 附图说明 0025 图1是电容器组采用双H桥型接线的固定串补的单相原理图； 0026 图2是依据本发明的串补电容器平台布置方案1； 0027 图3是依据本发明的串补电容器平台布置方案2。 具体实施方式 0028 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。 0029 本发明提供的串补装置的电容器平台包括电容器组、金属氧化物限压器MOV、火花 间隙GAP、阻尼装置、电流互感器CT；这些设备合理地布置在采用钢结构的电容器平台上。 0030 本发明提供的串补装置的电容器平台布置采用以下设计方案： 0031 方案1：串补装置的电。
19、容器平台布置方案的俯视图如图2所示，其中，电容器平台 横向摆放，电容器组集中布置在电容器平台的右侧，阻尼装置、火花间隙GAP、金属氧化物限 压器MOV布置在平台的左侧，也可镜像摆放，镜像摆放即电容器组集中布置在电容器平台 的左侧，阻尼装置、GAP、MOV布置在电容器平台的右侧；其中，阻尼装置在上方，GAP和MOV 在下方，也可镜像摆放，镜像摆放即GAP和MOV在上方，阻尼装置在下方。 0032 方案2：串补装置的电容器平台布置方案的俯视图如图3所示，其中电容器平台横 向摆放，电容器组集中布置在电容器平台上方，阻尼装置、GAP和MOV布置在平台的下方，也 可镜像摆放，镜像摆放即电容器组集中布置在。
20、电容器平台下方，阻尼装置、GAP和MOV布置 在平台的上方；其中，阻尼装置在左侧，GAP和MOV在右侧，也可镜像摆放，镜像摆放即GAP 和MOV在左侧，阻尼装置在右侧。 0033 下面实施例为本发明的非限定性实施例。 0034 实施例1 0035 下面以电容器组采用双H桥型接线的固定串联电容器补偿装置为例，对电容器平 台布置方案1详细阐述具体实施方式： 说 明 书CN 102437581 A CN 102437589 A 4/5页 7 0036 图1为电容器组采用双H桥型接线的固定串补单相原理图，其平台布置俯视图如 图2所示，图中，最外沿黑色带圆角矩形表示串补装置得钢结构电容器平台。其中，位于。
21、平 台长边边缘的双线为母排，其中，平台上方母排为直线布置，此母排为高压母排，平台下方 母排从右往左直线延伸至平台边缘后，顺平台拐弯延至平台左边短边中部后向平台横向中 心线延伸直至最左边安放的电容器组桥臂中部为止，此母排为低压母排；平台左短边上半 部分边缘还有一段用于连接串补装置旁路断路器的母排，此母排为断路器母排。 0037 所有主设备都布置在各母排中间的位置。其中，右边为双H桥接线的电容器组，其 中，两个H桥左右并排布置，两个电容器不平衡的电流互感器CT位于两个H桥的中间，两个 H桥的四个上桥臂分别与高压母排连接，四个下桥臂两两相连，最左边那个H桥下桥臂与位 于横向中心线的低压母排的末端连接。
22、，连接方式不限此一种，但原则是统一的，即：H桥桥 臂的一侧与高压母排相连，另一侧与低压母排相连，如果电容器组采用3个或更多H桥结 构，仍采用方案1中的布局，将电容器组再向右扩一格，集中布置在平台右侧。 0038 其它主设备位于平台的左侧，与电容器组相邻。其中，阻尼装置位于横向中心线的 低压母排的上方，GAP和MOV位于低压母排的下方。 0039 阻尼装置包括阻尼电抗器、阻尼电阻和金属氧化物限压器MOV，以两个阻尼装置 为例，两个阻尼电抗器并联连接后，分别在上端与高压母排相连，其中，阻尼电抗器A左侧 与旁路断路器母排相连；两个阻尼电阻-MOV装置分别位于阻尼电抗器连接线的上下空隙 处，两个阻尼电。
23、阻-MOV装置并联连接后，分别在右侧与高压母排连接金属氧化物限压器 MOV的线路相连，其中，阻尼电阻-MOV装置B与火花间隙GAP相连；火花间隙GAP底部与 低压母排相连；两组金属氧化物限压器MOV支路并联后一端与高压母排相连，另一端与低 压母排相连，如果容量比较大，可以采用三组或更多组支路。 0040 实施例2 0041 下面以电容器组采用双H桥型接线的固定串联电容器补偿装置为例，对电容器平 台布置方案2详细阐述具体实施方式： 0042 方案2的串补电容器平台俯视图如图3所示，其中，与方案1不同的是： 0043 低压母排成倒T型设置于电容器平台上；高压母排呈带钩的宝盖型设置在电容器 平台上；。
24、双H桥接线的电容器组对称设置在倒T型的低压母排的两边；电容器组一端与高 压母排连接，另一端与低压母排连接。 0044 阻尼装置设置于横向中心线高压母线与低压母线之间，倒T型低压母排的一侧； 火花间隙GAP和金属氧化物限压器MOV对称设置于倒T型低压母排的另一侧，与阻尼装置 相对应。 0045 关于高、低压母排的定义，由于电容器两端存在电压差，所以平台上必然存在高压 侧与低压侧，将与平台电位相等的一侧定义为低压侧，连接所有设备低压侧的母排定义为 低压母排，将高于平台电压的一侧定义为高压侧，连接所有设备高压侧的母排定义为高压 母排。 0046 本发明提供的一种布局紧凑、结构合理的串补装置的电容器平。
25、台布置方案，可用 于固定串联电容器补偿装置，尤其是750kV、1000kV电压等级的固定串联电容器补偿装置。 0047 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其保护范围 的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当 说 明 书CN 102437581 A CN 102437589 A 5/5页 8 理解：本领域技术人员阅读本发明后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或 者等同替换，这些变更、修改或者等同替换，其均在其申请待批的权利要求范围之内。 说 明 书CN 102437581 A CN 102437589 A 1/2页 9 图1 说 明 书 附 图CN 102437581 A CN 102437589 A 2/2页 10 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102437581 A 。