[发明专利]用于浮式电站双电压等级的中性点接地保护装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于浮式电站双电压等级的中性点接地保护装置及方法，通过控制第一电动操作机构合闸，接地开关闭合，变压器中性点为直接接地方式，第一电动操作机构分闸，接地开关断开，变压器中性点为间隙接地方式，通过控制第二电动操作机构合闸，第一电压等级侧对应的避雷器和放电间隙投入运行，第二电动操作机构分闸，第二电压等级侧对应的避雷器和放电间隙投入运行。本发明可满足主变压器两种电压等级的接地需求，实现远方灵活切换，不需要人工就地改变接线，又可解决发电船变压器区域紧凑、设备布置困难的问题。

技术领域

本发明属于中性点接地保护技术领域，涉及一种用于浮式电站双电压等级的中性点接地保护装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

浮式发电船项目是由浮式液化天然气再气化装置(FSRU)及联合循环天然气发电驳船组成，通过FSRU将LNG再气化后输送到发电驳船上作为发电燃料，再将生产的电力输送到电网。因浮式发电船在不同国家工作时潜在客户对电压有不同需求，需在不同地点、满足运行230kV和115kV两种电压等级入网的需求(两种电压不同时运行)。

110kV及以上电力系统为中性点有效接地系统。有效接地系统，全系统中必须有中性点有效接地的点(直接接地或经小电抗接地)，这样才能保证系统的接地方式是有效的，但中性点接地的数量也不能太多，否则会使系统零序阻抗电压过低，导致单相接地短路电流太大甚至超过三相短路电流，给设备选择造成困难甚至需要选择大容量的设备，不经济。所以需要根据电网结构和参数来决定变压器中性点接地的数量和地点，一旦接地点确定后由该点固定接地，其余变压器中性点是不接地运行的。当变压器在中性点不接地运行时，为防止发生中性点过电压过高，变压器中性点加装以避雷器和间隙配合的过电压保护。为实现变压器中性点接地运行或不接地运行两种不同运行方式的选择，满足调度灵活性的要求，主变压器中性点通常采用中性点间隙接地保护装置。

中性点间隙接地保护装置一般布置在变压器中性点侧，通过钢芯铝绞线或铜排连接，布置需满足设备间的带电距离及对地安全净距要求。对于浮式发电船，主变压器低压侧布置有封闭母线及支架、电缆综合管架、防火墙、逃生通道，高压侧布置高压电缆及支架、GIS楼，船上整体空间狭小，若按照传统方案，需要布置多台单电压等级的中性点接地装置，较为困难，无法满足布置要求，且通过人工改变连接线实现双电压接地切换的方式，可靠性低，安全性、灵活性差。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种用于浮式电站双电压等级的中性点接地保护装置及方法，本发明可满足主变压器两种电压等级的接地需求，实现远方灵活切换，不需要人工就地改变接线，又可解决发电船变压器区域紧凑、设备布置困难的问题。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种用于浮式电站双电压等级的中性点接地保护装置，包括接地开关、运行切换开关、第一避雷器、第二避雷器、第一放电间隙、第二放电间隙和零序电流互感器，其中，变压器中性点经导体连接到接地开关。通过操作接地开关，控制运行切换开关的打开或闭合，以确定变压器中性点的接地方式；

运行切换开关包括两个互为机械闭锁的隔离开关，两个隔离开关的进线侧并联，并和接地开关进线侧并联；

其中一个隔离开关的出线侧连接到第一电压等级侧的第一避雷器和第一放电间隙；另一台的出线侧连接到第二电压等级侧的第二避雷器和第二放电间隙；

通过运行切换开关的动作实现对应电压等级的间隙设备投入运行；

第一放电间隙和第二放电间隙接地侧并联后与零序电流互感器的进线侧连接，零序电流互感器的出线侧连接到系统地。

作为可选择的实施方式，所述两个隔离开关平行布置，且两个隔离开关的触头互为机械闭锁，一侧打开的同时另一侧闭合。