[发明专利]变电站全封闭气体绝缘组合电器环流抑制装置及方法

权利要求书

1.一种变电站全封闭气体绝缘组合电器环流抑制装置，其特征在于：包括开关断路器、电容器、垂直接地极、数据采集模块、中央处理器、工控机和无线通讯装置，其中，开关断路器的一端接入全封闭气体绝缘组合电器的接地网，开关断路器的另一端连接电容器的一端，电容器的另一端连接垂直接地极的一端，垂直接地极的另一端接地；数据采集模块的输入端连接全封闭气体绝缘组合电器内部电流互感器的输出端，数据采集模块的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的一路输出端连接工控机的输入端，工控机的输出端连接开关断路器的输入端，中央处理器的另一路输出端连接无线通讯装置的输入端。 

2.根据权利要求1所述的变电站全封闭气体绝缘组合电器环流抑制装置，其特征在于：所述的开关断路器的个数、电容器的个数和垂直接地极的个数均为多个。 

3.采用权利要求1所述的变电站全封闭气体绝缘组合电器环流抑制装置进行的抑制方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1、采用数据采集模块对全封闭气体绝缘组合电器内部电流互感器发送的三相母线电流值和频率值进行模数转换； 

步骤2、结合采集的三相母线电流值和频率值对变电站全封闭气体绝缘组合电器内部接地网的环流值进行预测，具体步骤如下： 

步骤2-1、根据被测全封闭气体绝缘组合电器确定角频率及其内部三相母线的电阻值、电感值和电容值，进而获得每个母线的阻抗值； 

步骤2-2、结合全封闭气体绝缘组合电器内部三相壳体之间的互感值和壳体的等效自感值，获得每个壳体的电感值，并根据壳体的电阻值和角频率，获得每个壳体的阻抗值； 

步骤2-3、根据被测全封闭气体绝缘组合电器内部短接线的长度、宽度和厚度，获得短接线的电感值和电阻值，并结合角频率进而确定短接线的阻抗值； 

步骤2-4、根据被测全封闭气体绝缘组合电器内部接地线的长度、宽度和厚度，获得接地线的电感值和电阻值，并结合角频率进而确定接地线的阻抗值； 

步骤2-5、随机选择任一相母线和任一相壳体，根据所选母线与壳体之间的距离、壳体长度、壳体高度和壳体的半径确定所选母线与所选壳体之间的互感值； 

步骤2-6、反复执行步骤2-5，直至获得每一相壳体分别对于三相母线的互感值，通过求和获得每一个壳体对于母线的互感值，结合角频率进一步获得三相壳体与三相母线之间的互阻抗值； 

步骤2-7、根据全封闭气体绝缘组合电器接地网埋地深度、接地体长度、接地体的电阻率、接地网导体截面积和土壤电阻率，确定接地网等效电路中的电导值、电感值、电容值和 电阻值，并结合角频率进一步确定接地网的阻抗值； 

步骤2-8、根据母线电流、三相壳体与三相母线之间的互阻抗值和母线阻抗，确定三相壳体的环流值； 

步骤2-9、根据母线电流、三相壳体与三相母线之间的互阻抗值、接地网阻抗值确定接地网整体环流值，并根据被测全封闭气体绝缘组合电器接地网中由接地体构成的接地回路个数，建立回路电流关系，确定每个回路中的环流值； 

步骤3、判断获得的接地网中由接地体构成的接地回路中环流值预测结果是否在用户设定的范围内，若是，则执行步骤4；否则，将不再范围内的环流值所在回路位置通过无线通讯装置发送至远方调度终端，以便维修人员进行检修。 

步骤4、确定出该全封闭气体绝缘组合电器接地网中环流集中回路位置，并将环流集中回路位置信号发送给工控机，通过工控机发送控制信号闭合位于该回路下的开关断路器，接入电容器，抑制环流值。 

4.根据权利要求3所述的变电站全封闭气体绝缘组合电器环流抑制方法，其特征在于，步骤2-1所述的获得每个母线的阻抗值Z_M，公式如下： 

其中，r_M为母线电阻，Z_M为母线等效阻抗，ω为角频率，L_M为母线等效电感，C_M为母线等效电容，j表示虚部，M表示母线。