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中高壓電網新型分布式串聯補償系統
【日期】 2012年1月5日   【瀏覽】 [4452]


1、概述
     隨著經濟的發展,用電負荷的增長,中高壓長距離輸電線路帶來的電壓質量問題逐漸暴露出來:
1)長距離送電造成負荷末端電壓嚴重降低
2)重負載啟停導致電壓波動范圍加大
3)重負荷長距離輸電的靜態穩定裕度和低頻振蕩問題 
依據串聯補償原理,在系統線路中串聯電容,根據系統電壓波動情況適當的選擇補償深度,將受端電壓控制在允許的額定范圍內;當系統發生短路時,與電容并聯連接的“短路快速識別系統”能夠在3ms內完成短路故障的快速、準確判斷,并迅速將信號傳輸給同樣與電容并聯連接的快速開關,快速開關快速動作,能夠在一個工頻周期(20ms)內,在電流過零點時將電容短接;與電容并聯的氧化鋅串、并聯系統具備多點動態均能特性,在電容短接前能夠迅速吸收過電壓的多余能量,確保把電容過電壓控制在額定安全范圍,那么電容的容量可以得到極大的縮減,在降低設備成本的同時,設備的體積得到了有效的控制,可以實現在系統中進行多點補償。
2、主要特點:
1) 氧化鋅非線性電阻的串、并聯多點動態均能技術
在補償電容兩端并聯大容量的氧化鋅非線性電阻,用來限制電容器在系統短路沖擊下的過電壓問題,將電容器兩端電壓限制在一個較低的水平,這樣電容器的造價自然會大幅降低;我們通過對多路氧化鋅非線性電阻的串、并聯多點均能的核心技術的掌握,確保氧化鋅非線性電阻能通過線路的最大短路電流,并在該短路電流下,氧化鋅非線性電阻不因發熱而損壞。
2) 快速真空斷路器
我們運用獨特快速渦流驅動技術,可以將真空短路器的動作時間控制在8-12ms,在加上故障判斷的時間,合計可以控制在15ms以內,完全能夠滿足系統對動作時間的要求。
快速開關技術的掌握
3) 短路故障的快速識別及相控技術
該技術采用電流瞬時值和電流變化率作為判據,采用3取2的表決方式,測控單元的判斷時間可以控制在0.3-0.4ms內,該項技術在我們專利產品FSR中已經成功運用了13年,是非常成熟的技術。
以電流瞬時值和電流變化率作為判據為基礎,可以確保在2ms之內準確判斷出短路故障并預測出短路電流的過零點,結合快速真空斷路器就能夠在20ms之內短路電流的第一次過零點的實現過零開斷。

3、新型分布式串聯補償系統的構成
1)原理接線 旁路開關

2)主要構成:
電容器:  正常運行時補償電容串聯在線路中,根據補償深度要求合理配置。
放電電阻:用以限制電容器的放電電流。
放電開關:正常運行時處于分閘狀態,線路發生短路時用以接通電容器的放電回路,放電電流被放電電阻限制在允許的范圍內,以防止放電開關發生觸頭熔焊。
旁路開關:正常運行時處于分閘狀態,線路發生短路時待放電開關合閘并在電容器儲存的電荷全部釋放之后合閘,最終將電容器短接;
限壓電阻:正常運行時串聯電容的電壓低于氧化鋅的門檻電壓,氧化鋅不起作用;短路時,隨著短路沖擊電流的增大,氧化鋅兩端的電壓因超過門檻電壓而迅速導通,將電容器看兩端的電壓限制在較低的水平,保護電容器不受傷害。
取樣電阻:用以檢測電容器兩端的電壓。
4、新型分布式串聯補償系統的功能
1)自動投退功能:新型分布式串聯補償系統具備自動投、退功能,當線路送電成功,系統在延時2分鐘后自動投入;當線路出現短路故障時,系統可在15ms內自動快速退出;當裝置本身出現故障時,系統可以實現快速退出。
2)遠方監控功能:系統利用光纖,實現遠程測控,能夠滿足建立智能型電網的要求,保證遠方監控功能的實現。
3)同步操作功能:系統可以確保子站和控制器自動投、退的同步性。
4)故障診斷、報警與糾錯功能:系統的重要環節采取了3取2的表決方式,確保故障診斷準確性,并報警;當裝置自己發生故障時,系統會自動啟動退出程序;系統還具有自動閉鎖投入功能。
5)事件記憶功能:系統具備“黑匣子”功能,自動記憶所有的事件以備查。

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