同塔雙回線路不平衡電流補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同塔雙回線路的電流平衡補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于輸電走廊的稀缺，在電能的傳輸中，經(jīng)常采用同塔雙回線路進(jìn)行電能的傳輸。一般同塔雙回輸電線路的兩回路導(dǎo)線的間距較近，導(dǎo)致兩回路之間的互感作用會(huì)明顯加強(qiáng)，其中一回路的阻抗參數(shù)受另一回路互感的作用也會(huì)明顯增大；另外，由于設(shè)計(jì)原因，同塔雙回線路導(dǎo)線布置的不合理，也會(huì)導(dǎo)致其三相阻抗不對(duì)稱度加劇，進(jìn)而導(dǎo)致其三相電流不平衡度增大，引發(fā)電能損耗加大，零序保護(hù)告警，乃至繼電保護(hù)動(dòng)作失去負(fù)荷等不良現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種同塔雙回線路不平衡電流補(bǔ)償裝置及其補(bǔ)償方法，解決了同塔雙回線路存在的電流不平衡的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問(wèn)題的:
一種同塔雙回線路不平衡電流補(bǔ)償裝置，包括同塔架設(shè)的雙回線路和工控機(jī)，選取其中一回線路的A相線路、B相線路和C相線路；在A相線路上設(shè)置有A相電流互感器，在B相線路上設(shè)置有B相電流互感器，在C相線路上設(shè)置有C相電流互感器，在A相線路上串聯(lián)有A相電容器，在A相電容器上并聯(lián)有由A相可控硅和A相電感器串聯(lián)組成的支路，在C相線路上串聯(lián)有C相電容器，在C相電容器上并聯(lián)有由C相可控硅和C相電感器串聯(lián)組成的支路，A相電流互感器的信號(hào)輸出端與工控機(jī)電連接在一起，B相電流互感器的信號(hào)輸出端與工控機(jī)電連接在一起，C相電流互感器的信號(hào)輸出端與工控機(jī)電連接在一起，A相可控硅的觸發(fā)端與工控機(jī)電連接在一起，C相可控娃的觸發(fā)端與工控機(jī)電連接在一起。
[0005]A相電流互感器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)電連接在一起，B相電流互感器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)電連接在一起，C相電流互感器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)電連接在一起。
[0006]一種同塔雙回線路不平衡電流補(bǔ)償方法，包括以下步驟:
第一步、在A相線路上設(shè)置A相電流互感器，在B相線路上設(shè)置B相電流互感器，在C相線路上設(shè)置C相電流互感器，在A相線路上串聯(lián)A相電容器，在A相電容器上并聯(lián)由A相可控硅和A相電感器串聯(lián)組成的支路，在C相線路上串聯(lián)C相電容器，在C相電容器上并聯(lián)由C相可控硅和C相電感器串聯(lián)組成的支路，A相電流互感器的信號(hào)輸出端與工控機(jī)電連接，B相電流互感器的信號(hào)輸出端與工控機(jī)電連接，C相電流互感器的信號(hào)輸出端與工控機(jī)電連接，A相可控硅的觸發(fā)端與工控機(jī)電連接，C相可控硅的觸發(fā)端與工控機(jī)電連接；第二步、選取B相電流互感器采集到的B相電流值Ib作為基準(zhǔn)，工控機(jī)將A相電流互感器采集到的A相電流值14與B相電流互感器采集到的B相電流值I “乍差運(yùn)算，得到Λ I ΑΒ，工控機(jī)將C相電流互感器采集到的C相電流值I。與B相電流互感器采集到的B相電流值1!3作差運(yùn)算，得到Λ I CB ； 第三步、根據(jù)以下公式計(jì)算A相線路的補(bǔ)償阻抗值Λ Za,
Δ Za=UaZb/ ( Δ IabZb+Ua) ~ \，
其中札是A相線路電壓，Z B是B相線路阻抗，Z 4是A相線路阻抗；
第四步、根據(jù)以下公式計(jì)算出A相可控硅觸發(fā)端的觸發(fā)角度α Α，
Δ Za=I/ ω Ca-A [2 ( J1-aA)+sin2 (π-αΑ)]/π ω Ca+4Acos2 ( π - a A) [ktan(k JT -k a A) -tan ( jt - a A) ]/ jt ω Ca Ck2-1),
式中:Α=ω02/(ω02-ω2)，ω 02=1/LACA，k= ω。/ω，ω=2 π f,
其中，匕是A相電容器的電容值，L 4是A相電感器的電感值，f是系統(tǒng)頻率；
第五步、工控機(jī)根據(jù)第四步計(jì)算得到觸發(fā)角a A去觸發(fā)A相可控硅的觸發(fā)端，從而改變A相線路的阻抗值；
第六步、根據(jù)以下公式計(jì)算C相線路的補(bǔ)償阻抗值Λ Zc,
Δ Zc=UcZb/ ( Δ IcbZb+Uc) - Zc，
其中是C相線路電壓，Z B是B相線路阻抗，Z。是C相線路阻抗；
第七步、根據(jù)以下公式計(jì)算出C相可控硅觸發(fā)端的觸發(fā)角度
Δ Zc=I/ ω Cc-A [2 ( J1-ac)+sin2 (π-αε)]/π ω Cc+4Acos2 ( π - a c) [ktan(k jt -k a c) -tan ( jt - a c) ]/ jt ω Cc Ck2-1),
式中:Α=ω02/(ω02-ω2)，ω 02=l/LcCc，k= ω 0/ω，ω=2 π f,
其中，C。是C相電容器7的電容值，L。是C相電感器9的電感值，f是系統(tǒng)頻率；第八步、工控機(jī)根據(jù)第七步計(jì)算得到觸發(fā)角a。去觸發(fā)C相可控硅的觸發(fā)端，從而改變C相線路的阻抗值；使該回路三相電流達(dá)到基本平衡；
同理，根據(jù)以上第一到第八步可對(duì)另一回路的不平衡電流進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施可以解決同塔雙回線路上電流不平衡問(wèn)題，降低不平衡度，使得零序電流減小，電能損耗減小，讓電力傳輸處于平衡狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
一種同塔雙回線路不平衡電流補(bǔ)償裝置，包括同塔架設(shè)的雙回線路和工控機(jī)10，選取其中一回線路的A相線路、B相線路和C相線路；在A相線路上設(shè)置有A相電流互感器1，在B相線路上設(shè)置有B相電流互感器2，在C相線路上設(shè)置有C相電流互感器3，在A相線路上串聯(lián)有A相電容器4，在A相電容器4上并聯(lián)有由A相可控硅5和A相電感器6串聯(lián)組成的支路，在C相線路上串聯(lián)有C相電容器7，在C相電容器7上并聯(lián)有由C相可控硅8和C相電感器9串聯(lián)組成的支路，A相電流互感器I的信號(hào)輸出端與工控機(jī)10電連接在一起，B相電流互感器2的信號(hào)輸出端與工控機(jī)10電連接在一起，C相電流互感器3的信號(hào)輸出端與工控機(jī)10電連接在一起，A相可控硅5的觸發(fā)端與工控機(jī)10電連接在一起，C相可控硅9的觸發(fā)端與工控機(jī)10電連接在一起。
[0010]A相電流互感器I通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)10電連接在一起，B相電流互感器2通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)10電連接在一起，C相電流互感器3通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)10電連接在一起。
[0011]一種同塔雙回線路不平衡電流補(bǔ)償方法，包括以下步驟:
第一步、在A相線路上設(shè)置A相電流互感器I，在B相線路上設(shè)置B相電流互感器2，在C相線路上設(shè)置C相電流互感器3，在A相線路上串聯(lián)A相電容器4，在A相電容器4上并聯(lián)由A相可控硅5和A相電感器6串聯(lián)組成的支路，在C相線路上串聯(lián)C相電容器7，在C相電容器7上并聯(lián)由C相可控硅8和C相電感器9串聯(lián)組成的支路，A相電流互感器I的信號(hào)輸出端與工控機(jī)10電連接，B相電流互感器2的信號(hào)輸出端與工控機(jī)10電連接，C相電流互感器3的信號(hào)輸出端與工控機(jī)10電連接，A相可控硅5的觸發(fā)端與工控機(jī)10電連接，C相可控硅9的觸發(fā)端與工控機(jī)10電連接；
第二步、選取B相電流互感器2采集到的B相電流值Ib作為基準(zhǔn)，工控機(jī)10將A相電流互感器I采集到的A相電流值14與B相電流互感器2采集到的B相電流值I “乍差運(yùn)算，得到Λ Iab,工控機(jī)10將C相電流互感器3采集到的C相電流值I。與B相電流互感器2采集到的B相電流值&作差運(yùn)算，得到Λ I CB；
第三步、根據(jù)以下公式計(jì)算A相線路的補(bǔ)償阻抗值Λ Za,
Δ Za=UaZb/ ( Δ IabZb+Ua) ~ \，
其中札是A相線路電壓，Z B是B相線路阻抗，Z 4是A相線路阻抗；
第四步、根據(jù)以下公式計(jì)算出A相可控硅5觸發(fā)端的觸發(fā)角度α Α，
Δ Za=I/ ω Ca-A [2 ( J1-aA