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Title:
SWITCH OFF BREAKER, SWITCH ON-OFF BREAKER, SWITCH ON-OFF SYSTEM, AND SWITCH OFF METHOD FOR ULTRA-HIGH VOLTAGE ALTERNATING CURRENT TRANSMISSION LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/020303
Kind Code:
A1
Abstract:
A switch off breaker (21, 41), a switch on-off breaker, a switch on-off system, and a switch off method for an ultra-high voltage (UHV) alternating current transmission line (30). The switch off method has only the step of switching off the switch off breaker composed of a main switch (K11, K21). The switch off breaker gets rid off the trade prejudice that the switch off breaker has to apply a resistance to restrain the switch off overvoltage by being provided only with a switch on resistance (RH1, RH2) without using the switch on resistance as the common resistance or being provided with a switch off resistance additionally. Further, the provided switch on-off system reduces the construction cost and increases the reliability of the device and the working reliability of the whole UHV alternating current transmission system.

Inventors:
LIN JIMING (CN)
BAN LIANGENG (CN)
WANG XIAOGANG (CN)
WANG XIAOTONG (CN)
XIANG ZUTAO (CN)
SUN GANG (CN)
ZHENG BIN (CN)
HAN BIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/001258
Publication Date:
February 24, 2011
Filing Date:
August 19, 2010
Export Citation:
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Assignee:
CHINA ELECTRIC POWER RES INST (CN)
STATE GRID CORP CHINA (CN)
LIN JIMING (CN)
BAN LIANGENG (CN)
WANG XIAOGANG (CN)
WANG XIAOTONG (CN)
XIANG ZUTAO (CN)
SUN GANG (CN)
ZHENG BIN (CN)
HAN BIN (CN)
International Classes:
H02J3/38
Foreign References:
CN101640424A2010-02-03
CN1862741A2006-11-15
US4016485A1977-04-05
Other References:
ZHU, JIALIU: "Discussion about Overvoltage and Insulation Level of 1100kV", POWER GRID OF CHINA ELECTRICAL EQUIPMENT, vol. 6, no. 11, November 2005 (2005-11-01), pages 22 - 23
LIN, JIMING ET AL.: "Study on Transient Recovery Voltage of UHV Circuit Breakers", POWER SYSTEM TECHNOLOGY, vol. 31, no. 1, January 2007 (2007-01-01), pages 1 - 5
Attorney, Agent or Firm:
CCPIT PATENT & TRADEMARK LAW OFFICE (CN)
中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 (CN)
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Claims:
要 求 、 特高 交流 的分 , 其特 在于

同 由主 于 行特高座交流 的分 操作。 2、 要求 的分同 , 其特 在于,

器用于 0 V特高 交流 。 3、 特高座交流 的分合同 包括

分閘 , 由主 , 于 行特高 交 流 的分 操作 以及

合 , 于 行特高 交流 的合 操作 限制合 操作 。

4、 要求3 的分合 其特 在于 合 包括 合同 、 以及

共用的 其中 合同 , 形成的 再 。 5、 要求4 的分合 其特 在于 特高座交流 路用于 0 V的特高座交流 。 6、 要求 的分合 其特 在于, 合 的 400 600 姆 接 同 8 m 7、 特高座交流 的分合同 統 包括 積屯 V 、 V 合 、 特高座 、 V 合 , 以及 V

其中, V 合同 的 端 V 的高座 相違, 另 端 特高座 連接 V 合 的 端 所迷 V 合同 的另 端連接 V 的高

其中, V 合 器和 V 合同 要求3 的分合同 。 8、 要求7 的分合 統 其特 在于, 特 高座交流 路用于 0 V的特高 交流 。

9、 要求8 的分合 統, 其特 在于

V 器和 V 器用于 5 V的超高座 交流 0 V的特高 交流 以及 V的高 交流 同 的特化。

0、 要求 9 的 統 其特 在于, 合 的 400 600 姆 接 阿 8~ ms.

、 特高座交流 的分合同 統, 包括 積屯 V 、 V 合同 、 特高座 、 V 合 , 以及 V

其中 V 合同 的 端 V 的高 相連, 另 端 特高 交流 連 接 合 的 端 所迷 V 合 的另 端連接 V 的高 V 合同 器和 V 合 要求4 的分合同 。

2、 要求 的分合 統, 其特 在于 特高 交流 路用于 0 V的交流特高座 。 3、 要求 2 的分合 統, 其特 在于 0 V的特高座交流 以及 V的高 交流 同的 特化。

4、 要求 3 的 統, 其特 在于, 合同 的 400 600 姆 接 同 8~ ms

5、 特高座交流 的分 方法, 其特 在于, 方 法 具有步驟 由主 的分 。 6、 要求 5 的分 方法, 其特 在于, 將

于 0 V特高 交流 。

Description:
特高 交流 的分同 、 合同

、 合同系統以及分同方法 木領域

本公升涉及特高 木領域, 尤其涉及 特高座交流 的分 、 合 、 合 統以及分 方 法。 背景 木

由于 資源 需求分布不統 例 中 可 的水 資源近三分 在西部, 煤炭資源的三分 在山西、 陝 西和內蒙古, 而 三分 的 向 卻分布在 沿海和 沿 以 的 就需要通

而把能源地戶生的 送至 需求大的中 部地 。

了減少 戶生的 損耗, 提高 , 急需 特高座 木。 特高座 ( V ahg ag ) 交流 通常是 V及以上 等 的交流 工程及相 木。 特高座 力 統 合 操作 將戶生多 操作 。 由于特高 交流 自身的元

很大, 以 0 V特高座交流 統 , 的 元 功率可 53 va 左右 再 上特高座交流 哉路大都具 有 、 大容量 的特 , 使得特高 交流

合 操作 等危害 統安全的 更 突出。 于合 分 操作 各和 統安全 未很大的影 , 考慮 到 各制造工 成本、 的 域地形 ( 高海拔、 溫差 大等方面的因素), 給特高 交流 統 的 限制提出了非常高的要求。 以超高座( V, x a-hgh age 例 力 統中330 V 以上且不 765 V的交流 等 ) 交流 合 統 , 了抑制超高 交流 合 操作 , 通 常 用具有特定 的 。

了現有 木中 超高 交流 合 統 的 示意 。 固 所示, 以 20

其 合 共用 R、 2, 以及 其 中分合 共用 2 形成的

再 。

以 (包括 V 0、 20) 化

20的分合 操作流程同 于 的

40。 2 了 所示的超高 交流 合同 統

合 操作的 休流程示意 。 固 2 a) 所示, 不向

(即在尚未 行合 操作 前 2和 于 各向 此 行合 操作 固 2 b) 所示 合上

2, 由分合 共用 R 和 2 的 接 路 再合上 , 2(c 所示

合上 由主 的 接 回路, 合 共用 R 和 2 的 接 最 再 2 固 2 ) 所示 完成 的合 操作。

在完成 側向 的 20 同 操作 2 (e)所示 合上 2, 合 共用 和 2 的 再次接 路

, 2 ( 所示 最 再 2 2 (9 所示 完成 的分 操作 20 到沒有 接 的 。 現有 木 用分合 共用的形式, 在 中 合 而起到抑制 的目的。 目前 內外超高 交流 , 多相短 路故障的概率很低, 而特高座交流 相 三相 路 故障的可能性 更低 相 未 合 出現故障的概率 比 大得多, 994年不完全 內 5 V合同 的 相 5相 左右 合 共用, 其 高。

此外 需要特別提出的是 果在特高 交流 的分 合 統的分 同 (例 用分合 共用 介 的情形) 其 在于需要考慮 的 容量。 于 特高 交流 統中各科可能出現的故障及操作工況的研究 表明 目前很少有 制造商 各制造符合特高座交流 要求的分合 共用 的制造能力, 而 也相 貴, 同 增 了 各 的概率, 因此 于 工程的可行性 3 了現有 木中另 超高座交流 合同 統的 示意固。 3所示, 以 20 其包 括合 部分和分 部分 其中合 部分包括 合岡 2、 2 以及 其中合同 R 2 形成的 再

部分包括 分閘 R3、 3 以及 其中分同 R 3 3 , 形成的 再 。

4 了 3所示的超高 交流 合同 統 合同操作的 休流程示意 。 固 4 a)所示 不向

(g在尚未 行合同操作 前), 2 3和 于 各向

, 此 20的合 部分 行合同操作 4 b 所示 合上 2, 合同 R 2 和 2 的 接 路 再合上 , 4 (c) 所示 合上 的 接 回路, 合 R2和 2 的 接 最 再

5 2, 4 (d)所示 完成合 部分的合 操作。

在完成 側向 的 , 20的分同 部分 同操作 4 。) 所示, 合上 3 同 R 3和 3 的 接 路

, 4 ( )所示 最 再 3, 4 (9) 所示 完成分同 部分的分 操作 20 到 沒有 接 的 。 現有 木 額外增 介具有分

的 的形式, 在 中 到抑制 的目的。

于羊 裝配 以 成分同 部分的 方式, 不 存在前 合 共用 存在的故障 高、 制造 木 大、 貴等 近由于其在 中增 路分支, 使得 更 、 占用更大的 同 于 各容量有限 的 受到限制。

因此, 于特高 交流 的 以及分0 合 統, 通 合理 將危害 各安全及 統 行可靠性的 同 限制在合理水平內 是特高 交流 領域 木 亟 待解決的 木同 。 內容

本公升的 提供 特高 交流 的分同 、 合 、 合同 統以及分 方法 將危害 各安全 及 統 的 同 限制在合理水平 滿足特高座交流 統的要求。

步的, 本公升的 提供 特高座交流 的 分 、 合 、 合 統以及分 方法, 滿 足 0 V特高 交流 統的要求。

本公升的 提供了 特高座交流 的分 , 同 由主 , 于 行特高座交流

的分 操作。

在特高 交流 的分同 的 介

器用于 0 V特高座交流 哉 。

本公升的 提供了 特高座交流 的分合 , 核分合同 包括 分閘 核分同 由主 , 于 行特高 交流 的分同操作 以及合 。

在特高座交流 哉 的分合 的 介

合 包括 合同 、 , 以及 同 共 用的 其中合 形成的

再 。

在特高座交流 的分合同 的 介 札 特 高座交流 路用于 V的特高座交流 。

在特高座交流 的分合 的 介 合 同 的 400 00 姆 接 同 8 ms

本公升的 提供了 特高座交流 的分合同 統, 包括 積屯 V 、 V 合 、 特 高座 、 V 合 , 以及 V

V 合 的 端 V 的高 相連, 另 端 特高 接受 V 合 的 端 受屯 V 合同 的另 端 連接受 V 的高座 哉 V 合 同 器和 V 合同 前所 的分合同

在特高座交流 的分合同 統的 介 特高 交流 路用于 V的特高 交流 。

在特高座交流 的分合同 統的 介 , 0 V的特高 交流 以及 V的高座交流 同的 特化。

在特高座交流 的分合同 統的 介 , 合同 的 400 600 姆, 接 同 8~ so

本公升的 提供了 特高 交流 的分 方 法 方法 具有步驟 由主 的分 。

本公升的 提供 特高 交流 的分同 、 合同 、 合同 統以及分 方法 通 在 V 器中 合 而不利用合同 作力共用 阻或額外 裝 , 特高 交流 的分 必須包括

的 木 凡, 而且本公升的 提供的分合 、 合 統降低了工程造 提高了 各的可靠性以及 特高 座交流 統的 行可靠性。

了現有 木中 超高 交流 合同 統 的 示意

2 a)-2 ( ) 了 所示的超高 交流 合 同 統 合同操作的 休流程示意 3 了現有 木中另 超高 交流 合 統的 示意

4 a)-4 9) 了固 3所示的超高 交流 合 統 合 操作的 休流程示意

5(、) 5(。) 特高 交流 的等 示意 6 本 升的 提供的 特高 交流 的 分合 統的 示意

7 (a) 7 (b) 了 6所示的特高座交流 合 統 合 操作的 休流程示意固。 休 方式

上 目的、 特 和 更 易懂, 下面結合 固和 休 方式 本 升的 步 的說明。

操作 是在 C 路工作 生交化引起的

中出現的。 考慮到 同 各 和 統安全的影 目 前 推荐的特高座交流 統相 操作 水平限制 析力 .6~.8p. 。考慮到羊 特高 交流 的

未、 以及 的地形余 的影 推荐操作 限制

、 各 限制在 . p. 于未 的 路中同部分限制在 . . 以下。

研究結果表明, 以 0 V特高 交流 , 果 的 OA 避雷 )限制合同操作 則 未 2 m , 路中同部位相 操作

.8p. 未 增 到 400~60 m 路中同部位相 操作 就增 到 .95~2. p. ,相同 增 到 3.5 3.5p. 。 因此, 大部分特高 交流

合同 是不移的 本公升的 提出的特高 交流 合 統 必需 合同 在此余 下, 可 將特高座交流 的合同操作 限制在 固內。

5 本 升特高 交流 的等 示意固。

以 V 0 于 5 V超高 交流 0 V 特高座交流 以及 V高座交流 同的特化 , 未研究 何 特高 以抑制合 的 。 的 是 了 和 凡而 出的 而 本公升 這用的 特高座交流 的 休 任何限制。

5 )所示, 在合同 情況下 可以 特高

30 V 20接 統 V 0 另 端 40 、末端 。 此 化 凡, 將 特高座 哉 30 等值 、 等 值 、 以及等值 C等 代替。

特高 交流 的分合 統的合 介 是 2先合上、 合同 R 接 回路, 5 (b) 介 是 合上 合 R 接, 5 (c) 此 的 2。 是 合 合 自由分量 到 作用, 降低了合 操作 。 以 未 , 限制合 操作 的角度 合上 2 希望合同 大 而合上 希望合 小 。 本 升的 合 R 的 可以 400 00 姆其接 同可以 8~ s 合同 R 2的 也可以 400 600歐姆, 其接 可以 8

在 你 本領域 木 本公升的教寺

合 R 、以及 合同 R 2的 均可以

固 (合 R 的 可以 400 00 姆, 接 同可以 8 S 以及 工程情況 未 休 。

和 3所示的 合同 統可 用 分合同共用 的方式, 是分別 同 和合同 的情 況, 在 同 中均需要安裝 未抑制 操作 。

于特高 交流 合 統未 了 抑制 操作 戶生的分同 , 需要在 用的 器 中 同 。 本公升提供了 于特高座交流 的

以及分合 統, 其所 用的 合 , 而 同 不但能 滿足特高 交流 于 合 相 的要求 同 近 兔 未的分同 制造 、 安全性能 統可靠性的影 以及 能量損耗等 木 。 休未說 力克服 木 凡 明 特高座交 流 的分合 統 下研究

( ) 于 特高 交流 工程 操作 的 研究結果 0 V 合 而不 余 下分析特高座交流 本身和 A等 的限制效果 不 器分同 是可行有效的。 特高座交流 的分 操作

。 試驗結果表明 大多 情況下 額定 828 V 的 OA和常規 路高 就可以將 、 的

操作 限制在 .6p. 以下 將 部分的 限制在 . p. 以下 另外使用 休地域多 接地的方式也可以限制羊相 接地故障 操作 而 于 統 則可 容量及送出 長度提出限制未滿足 水平 的要求。 于 障清除 操作 端的額定 828 V的 OA可以將特高 交流 清除羊相接地故 障 操作 限制在 固內 清除多相故障 戶生的特 操作 由于它不 危及交 各的安全 (在 仍 在 .6p. 以下) 到 部分 緣 而 緣 自 緣, 出現概率 低 沒有必要 更多的措施。 定 要考慮, 可 在 路中部 裝 組 A 的方法即可將 限制在允許 固 措施 相比 既 比較 可靠。

(2)結合 , 重工況的出現概率情 況、 以及分合 本身出現故障的概率情況 分析, 提出 的 存在 。

中 5 V超高 交流 行情況的 情況 截至2002 到 次三相 路故障。 而 于特高座交流

相 三相短路故障的可能性 合更低。 于特高 座交流 統的 若 由于

本身出現故障的概率 大于 相或三相 路等 路故 介 同 抑制合 和分同 則 近 更高 由此 , 相 較高的元件 科出現概率低得多的故障, 是不 沛的、 不合理的。

(3) 特高 交流 工程的 、 在

和不 情況下, 分別 故障 以及各 路故障 的T 。 研究的結果, 提出可 以不必 同 。

中團及 EC高座交流 中規定的 考核余 要求 考慮特高座交流 工程本期及 統余 故障以 三相 路等 短路故 的T V情況 研究。 表明, 在不使用分

下, 南、 南 及 特高座 內 TRV的最大 和上升 均可滿足 中 的中 V 力行止 和 EC 展中規定的T 參數 。 。

V

額定 T

振幅 上升 方式 ( V/ ( ( A) (

T 00 50 .3 .4 635 2.

T60 30 .3 .5 75 3. 00 T30 5 .3 .53 786 5.0

T 0 5 .3 0.gx.7 786 7.0

OP OP2 25 2.0 .25 2245 .54 而特高 器裝 600 歐姆 同 小 路 情況下 T 和上升 有 定降低作用, 而

路 (5 A)余 下的 T V的限制效果不明 而 故障 , T V水平有 定降低, 但

的TRV 則 情況下有明 增大 甚至 了 相 中規定的 參數要求 而目前很多 的 各制造能 力及 考核余 到上 要求 同 也提高了 各 。

因此 限制特高座 TRV的角度而言 可以不必

(4) 于 特高 交流 工程 短路 理和 因素的研究分析結果 提出特高座 短路 移出現概率 低, 糾正了 可以 的 。

統理 器裝 可以消除

短路 的 。 但是本公升 的相 夫研究結果表明, 現象的戶生主要 因素有夫 是故障 二是 路 交流分量 的比值及

1 流性 , 主要出現在小 路 統中。 可凡 器裝 消除 路 的 。

(5) 0 V 器裝 同 的 容量

分析 用分合同 的 容量要求, 提出在 工程中 V 用分同 的可行性不大。

由于 合 般共用 因此能量 是使用分 的最大同 。 合 能量 決定作用的 不是限制操作 的能量消耗 而是 其它 合要求, 也反映在 要求中。 相夫 、 、 , 多 特高 交流 統在本期及 統余 下可能 出現的 障及操作下 合 共用 收的 研究。 綜合 丙方面 結果, 器分合同共用 提出以下 )要求 承受 T 同十羊 合分操作, 400 合同共用 (合分同共用 ) 合 共 用 收 能力分別要求不低于 65 247 , 表二所示 2) 在 余 下 合分 ( O ), 則 于 600 合同共用 的 (合分同共用 ), 合 共用 247.3 不考慮 在 操作 同 的 散熱情況)。

目前很少有 家可以 到上 制造能力, 其 也相 貴, 同 近增 了 各 的概率, 因此 于 你 的可行性不大。 器分合同共用 容量

器分合 能量

400 合 45

S 合 36

600 合 30

400 合 共用 247

合同共用 98

6 0 合同共用 65

(6) 公升 相 研究結果 器裝 合 共用 限制操作 所要求的 很 致, 研究表明 合

大 合降低限制操作 的效果 合同 阻力700 , 算元 滿足特高 交流 工程的 限制要 求 而 合 降低 其所需的 要求 將大大增 。

于上 考慮, 提出不 用分 , 可 情況 400 600 合 , 其 要求取45 3 o

綜合上 各方面的研究成果, 本公升的 提出 特高 交流 合分 統,即 V交流 的

合 而不必 。 合 的 般 400 00 歐 可 不同工程 休 , 接 同 8~ ms, 要求取45 3 .

于前 研究分析 , 于特高 交流 統的 大多數 操作 , 依靠 即利 用主 的分同操作 利用 配置的 A和常 規 路高座 就可以將操作 限制在 固內。 于 可能出現較高 的 萬 統, 可

容量及送出 未 提出限制未滿足 水平的要求 由于 出現概率 低, 且 到部分可自 的

絕緣 而不合危及交 或 各的安全, 因此沒有必要 更多的措施。 即使 了 絕 安全性而 以考慮 也可 在 路中部 裝 組 A的方法即可將 限制在允許 固 措施 同 相比 既 比較可靠。

上 , 本公升的 克服了 木 , 完全顛覆 了本領域 木 在特高 交流 操作 必須 裝 (或使用合同 ) 的 。 本公 的 提供的特高座交流 的分合 統 不 裝 阻或不使用分合 共用 , 而利用主 直接

操作 化了 統 造及操作, 降低了 統 凡 提供了 合 的安全性 迸 步降低了制造 合 的 度和生 成 本。

6 本 升的 提供的 特高 交流 的 分合 統的 示意 。

6 所示, 特高座交流 的分 同 統包括 積屯 V 0、 V 合 、 特高座

30、 V 合 ,以及 V 50.

V 合 的 端 V 的高 哉相連 另 端 特高 30連接受 V 合同 的 端 受屯 V 合 的另 端連接受 V 的高 。

其 積 V 合 包括合 的

20 受 V 合 包括合 的 40o 合 20和 40 于限制特高座交流 的合 操 作 , 合 20和 40 包括 合嗣 和 R 2、 2和 2,以及 同 共用的

和 其中合 , 形成的 再 。

V 同 2 由 合 共用的 主升 (即 同 不涉及合 R

2 的 ) 于 行特高 交流 的分 操作。 V 4 由 合 共用的 (即 同 不涉及合 同 R 2 2 的 ) 于 行特高 交流 的分 操作。

以 (包括 V 0、 合 )

化 , 的分 操作流程同 于 的 分同 。 7 了 6所示的特高座交流 合同 統 合同操作的 休流程示意 。 固 7 (、)所示 在 側向 , 于合 合 2 于 在完成向 通 操作 2 操作, 固 7 (b)所示 直接 , 完成 的分同操作 合 到沒有 接 的 。

本公升的 提供的特高 交流 的分合 統 其配置的 V 合同 器用于限制 統分合 操作 中的 尤其是 V 合 器裝 合同 但不 , 或者 不共用合同 。 于 典型 將 V 合 操作 限制在 的 固內 本公升的 提供的 合 統, 包括 路高阻抗 以及額定 828 V的避雷針外, V 器裝 合 。 合同 的 般在 400 00 , 可 不用工 程 休 , 其接 8~ ms, 要求取45 3 . 本公升的 合同 統降低了工程造 , 提高了 各的 可靠性以及 特高 交流 統的 行可靠性。

步的, 本公升的 也糾正了 力的 、 以及可以有效降低 故障 的 水 平的效果等 面或 。 同 , 器裝

相 較高的元件 出現概率低得多且 、 各不造成太大 的多相故障 同操作 是不 、 不合理的 而且 在 容量同 以及 方面 均存在 定的缺陷。

因此 本公升的 中的分合同 統的 合同 、 不 同 合理 將危害 各安全及 行可靠性的 限制在合理水平 滿足特高座交流 的要求。

本公升的 是 了 和 凡而 出的, 而 不是 遺漏的或者將本公升 于 公升的形式。 很多修 和 化 于本 領域的普通 木 而言是 然的。 和 是 了更 好玩明本公升的 的原理和 且 本領域的普通 木 理解本公升 而 這于特定用途的 有各科修改 的各 。