低压有脉动大直流对“快开”的整定误差分析与实践

　针对在“直流快速开关”整定工作中存在的整定失效问题,研制了晶闸管调压的移动式整定大直流发生器X。本文研究了这种低压有脉动大直流对“直流快速开关”整定的可行性,提出了整定误差计算公式及减少误差的途径,并进行了实验验证。　

　　一、引言

　　“直流快速开关”(本文简称“快开”),是大直流输电系统的过流保护装置,它必须每年整定一次。目前,我国用于对该装置进行整定的是变压器调压加整流的直流发生器。由于采用变压器调压,这种直流发生器的体积、重量均较大,所以必须固定安装。整定时,将“快开”拆下运至直流发生器处整定,整定后,再运回。由于运输、安装的振动等因素的影响,尤其在运距较远时,往往使“快开”的整定值发生变化,致使整定失效,使输电系统的过流等事故时有发生,造成较大的经济损失。为此,我们研制了用晶闸管调压加整流的分体移动式整定大直流发生器。使用时,将其运至直流变电所,对“快开”进行就地整定,防止了整定失效的发生。本文所述的就是这种直流发生器的低压有脉动的大直流对“快开”整定的可行性及整定误差。

　　二、低压有脉动大直流对“快开”的整定误差

　　整定时,因直流发生器的负载为电阻性负载,故输出电流波形可用电压波形表示。图1(a)和1(b)所示的分别是变压器调压与晶闸管调压的直流发生器的输出波形图。其脉动值为

式中,U-——输出电压平均值;$U——输出电压峰值与平均值的差。

　　显然,晶闸管调压大于变压器调压的脉动值。那么,当用晶闸管调压的直流发生器整定“快开”时,“快开”的动作值是否在输出波形峰值?整定误差有多大?能否满足对“快开”的整定精度?为此,我们进行了下述实验。

　　先将“快开”用变压器调压的直流发生器进行整定(称方式1整定)。然后,用晶闸管调压的直流发生器对被整定的“快开”送电(称方式2送电)测其动作值,试验结果见表1。

　　试验结果说明,“快开”未在峰值处动作。究其原因,是由于“快开”的电磁脱扣时间的“滞后”作用的影响,该影响使“快开”的动作值不是Um,而是U-d(见图2)。其整定误差为

　　其中,Um为最高波头的电压峰值,$U-为由于电磁脱扣时间引起的滞后动作电压的平均差值。加平波电抗器后,各波头基本为斜直线,故

　　其中,T——电源电压周期(ms),T=20ms;n——一个周期内输出波头的数目,与整流电路的形式有关。用三相桥式及双反星形整流时,n=6[1];U——最高波头的首尾电压高度差;t——“快开”的电磁脱扣时间,一般为2～3ms。将式(2),(3)代入式(1),则有脉动大直流对“快开”的整定误差为