前言
電力系統發生短路故障時,短路電流一般為額定電流的十幾倍,這給變壓器、發電機、斷路器、輸電線路 等電氣設備造成很大危害,而目前較為經濟實用的真空斷路器的開斷能力均在40KA以下,開斷時間需要幾十毫 秒。隨著各類型用電企業的發展壯大,用電負荷大舉攀升,主變壓器容量也相應增大,各企業電網系統面臨短 路電流已經接近和達到負載真空斷路器的使用極限,負載側真空斷路器開斷容量不足、變壓器抗短路電流 沖擊能力設計不足等問題,嚴重威脅著企業安全運行。
面臨越來越嚴重的短路電流超標問題,很多企業采用高阻抗變壓器限制系統短路電流,但變壓器加大阻抗 沒有最終解決限流深度問題,電動力減少甚微,還帶來了有功無功損耗、投資成本上升。
采用普通串聯限流電抗器也沒有從根本上解決限流深度問題(電抗率均在百分之十幾左右),同時帶來了 有功無功損耗、母線壓降、漏磁場等弊病,系統發生短路時由于限流深度不夠,不能有效的保護發電機、變壓 器等主要電氣設備,在巨大的短路電流沖擊下產生繞組變形而損壞,災難性事故發生。
目前市場上使用的爆炸型大容量高速開斷裝置和電抗器并聯運行,雖然解決了電抗器有功無功損耗、電壓 降、漏磁場問題,但是當發生短路故障后其一次元器件動作,電抗器投入工作并沒有解決限流深度問題。該類 型裝置需要更換新的備件,方可重新投入運行。企業運行費用不僅增加,并且增加了安裝柜體的空間及電抗器 裝置之間的母線連接,人為的設置了故障隱患點。
因而開發一種能快速、可靠的深度限制短路電流的電抗器,這不僅對電力系統安全、可靠的運行顯得十分 重要,而且對降低電氣設備使用廠家的設備成本也有著十分重要的意義。
限流電抗器必須具備:
系統無短路故障發生時,電抗器阻抗最小——; 系統發生短路故障時,電抗器阻抗很大——深度限流; 系統短路故障切除后,立即返回原工作狀態。
概述
ＢＣ-ZLB系列深度限流裝置是本公司為了滿足電力系統對短路保護的需求而開發的一種新型短路 限流保護裝置,它可在短路電流的初始階段,快速投入深度限流電抗器即將短路電流限制在可靠的范圍內,從 而達到了保護發配電設備及供電線路的目的。
工作原理
本裝置通過羅氏線圈,監視系統電流,當短路電流大于設定 的幅值,高速DCP通過專用算法,快速精確的預測出三相電流 過零點的精確時間,分別在每相電流過零之前發出信號。
高速開關在電流接近過零點時三相分別準確分閘開斷,短 路電流換流進入深限流電抗器中,限制短路電流,短路電流幅 值大大降低。
測控單元向后臺發出動作指示信號。
本裝置可在7-15毫秒內可將短路電流限制在原幅值 50%以下,使系統所受到的短路沖擊大大降低,保護系統內變 壓器發電機等電氣設備,同時提高了短路點負載真空斷路器使 用壽命,保證了系統的安全運行。
短路故障切除后,測控單元自動檢測母線電壓回升立即給 高速開關發出合閘命令,深限流電抗器退出,系統即可恢復正 常運行。
產品特點
1、 動作速度快
本裝置能在系統發生短路的7-15毫秒內將短路電流開斷,深度限流電抗器將短路電流降至50%以下。
短路保護裝置的開斷時間由四部分組成:監控單元采樣、計算、發出命令時間;專用斷路器固有 分閘時間;燃弧時間;短路電流換流進入深限流電抗器時間。
一般微機保護采樣需一個周波20毫秒;快速FFT計算及發出命令需30毫秒;普通斷路器固有分閘時 間需50毫秒以上;開斷后的燃弧時間時達十幾毫秒左右,電流才能通過零熄弧。故其需要100毫秒左 右方能切斷短路電流。長時間的短路電流對變壓器、母線、開關和發電機等設備的動、熱穩定有著的要求。
本裝置中使用高速渦流驅動開關,能實現5毫秒以內分閘,10毫秒合閘。同時測控單元使用高精 度、高速數模轉換器,不斷對系統電流進行檢測,當電流大于設定值時,通過高速DSP技術和專用算 法,在2毫秒內快速計算短路電流及電流過零點的精確時刻,并在過零點之前發出動作信號,驅動開 關在過零點之前切斷電路,確保燃弧時間最短,在7-15毫秒內將短路電流換入深限流電抗器中。
2、 開斷能力強
本裝置中的進口開關為三相獨立動作,利用對觸頭剛分時間的合理控制,確保各相動作均為臨界 過零開斷,使燃弧時間最小。大大增加了滅弧室的開斷余量,短路開斷能力可輕松達到80KA。
3、 限流電抗器限流效果好
本裝置中深度限流電抗器由于正常運行時,無電流通過。從而無能損耗,無壓降,同時也不會產 生漏磁場。只有在短路發生時投入工作,電抗值可根據系統需要,將短路電流限制在預期短路電流值 的50%以下,從而在發生短路的過程中將短路電流大大降低,變壓器免受巨大的短路電流沖擊,系統 內斷路器開斷能力也相應降低。
4、 使用壽命長
本裝置中開關使用高速渦流驅動機構,比普通斷路器所使用的彈簧操作機構運動部件減少 80%,且使用簡單的直線運動,沒有復雜的傳動機構,磨損極小,機械壽命及可靠性大大提高。同 時,本裝置系過零點開斷,燃弧期間的燃弧量不到普通斷路器的10%,開斷容量大大提高,觸頭燒灼 小,其觸點電壽命呈級數上升,深限流電抗器無短路發生時,處于,不發熱,無壓降,使用壽 命長。
5、 性能高可靠
本裝置核心部件均為國外生產,即使在強電磁干擾環境下,仍能可靠運行。同時,電子控制器帶 有實時自檢功能,確保其始終可靠運行,各功能信息均能通過發送后臺報警監控。
6、 動作分散度小
由于大幅度的縮短了合閘時間并配置了直接驅動的高速渦流驅動機構,合閘分散度可以控制在 0.1毫秒以內。
7、 合閘無反彈
根據現場情況,可加裝防觸頭撞擊裝置,確保合閘無反彈。
適用范圍
1、本裝置為節能和經濟有效的限流方案
本裝置可替代高阻抗變壓器、普通串聯限流電抗器、爆炸型大容量高速開斷裝置,在新供用電系 統設計及企業系統改造時,可利用本裝置的深度限流電抗器,加大系統阻抗,使負荷側斷路器的開斷 電流進一步減小,降低造價。
2、大大減少系統擴建或聯網運行所需要的投資
短路發生時本裝置快速投入母聯深度限流電抗器,加大系統內抗,故障點切除后,深度限流電抗
器退出,不影響整個系統的正常運行,聯網運行使變壓器的使用價值得到提高。
3、對不允許瞬時間斷供電須強行自啟動的重要負載,可提高供電質量
線路短路時,本裝置快速投入電抗器,深限流電抗器上的殘壓可滿足維持重要負荷繼續運行而不受影響。
4、發電機出口或者廠用高壓側短路能得到快速有效保護
本裝置開斷容量大、限制短路電流深,是發電機出口及廠用分支的理想保護設備,使發電機、變壓器得到
快速有效的保護。
技術參數
使用條件
訂貨須知
額定電壓,額定電流,開斷容量,額定電抗率(限流深度),安裝方式(水平或疊放),出線端子角度,
其他數據要求在合同中注明
