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ALR中高壓無損耗限流系統
【日期】 2012年11月22日   【瀏覽】 [3781]

 

一、概述
 隨著發電機、變壓器容量的增加,系統容量的擴大,水電、火電、風電、核電等多種電源并列運行、運行方式超出設計范圍等復雜情況的出現,電力系統的安全運行面臨嚴重的問題,當變壓器的低壓側發生短路故障時,強大的短路電流所產生的電動力會造成變壓器內部線圈的嚴重變形和損壞;有些變電所母線的短路電流已經接近甚至超過了現有斷路器的開斷能力。如何有效抑制短路電流,確保電力設備的安全運行,成為國網系統急需解決的重要課題,我公司研制的中高壓電網無損耗限流系統,可有效抑制短路電流,在一定程度上保障了電力設備的安全運行。
二、中高壓電網無損耗限流系統
1、中高壓電網無損耗限流系統工作原理:
我公司最新研制的中高壓電網無損耗限流系統,主要由限流電抗器、快速換流器、均能限壓器、智能相控器和通訊系統等五部分組成。
正常運行時快速換流器處于閉合狀態,將限流電抗器短接,不存在能量損耗、電壓降落和電磁輻射等問題。一旦線路發生短路故障,快速換流器可以在20ms之內電流第一次過零點將電抗器投入,限制短路電流。
2、中高壓電網無損耗限流系統與其他限流方案相比,具有極高的性價比。
與限流電抗器方案和高阻抗變壓器方案相比,僅僅因避免了巨大的電能損耗一年就可以給供電企業挽回巨大的經濟損失。
與大容量快速開關與電抗器并聯的限流方案相比,盡管采用可重復使用的無損耗限流方案要多投資幾十萬元,但卻給運行維護帶來極大的方便,而且僅僅幾次事故就會將這多投入幾十萬元消耗掉。
3、中高壓電網無損耗限流系統的技術優勢
中高壓電網無損耗限流系統的技術優勢主要體現在快速換流、均能限壓、智能相控等技術上。
1)快速換流技術
用作快速換流器的快速真空斷路器是利用快渦流驅動技術開發的專利技術產品,分閘時間可以控制在5ms以內,一旦發生短路故障可以在電流第一次過零點實現快速換流。與常規的真空斷路器相比,沒有傳動機構,操作壽命長、可靠性高、動作分散度小。快速真空斷路器在2006年投放市場,至今已取得數百臺年的運行經驗,技術已經成熟。
2)均能限壓技術
均能限壓器由多路氧化鋅閥片串并聯組成,是實現斷口安全開斷并在開斷過程中保持恒壓的重要部件,而氧化鋅閥片之間的動態均能技術是均能限壓器安全可靠運行的技術關鍵。
3)智能相控技術
基于快速真空斷路器的智能相控技術,才可以使電流過零開斷和電壓過零合閘的想法真正得以實現。零點的準確預測和斷路器動作分散度的控制是實現真正意義上“相控”的兩個重要環節。盡管國內外關于相控技術早有研究,但其研究成果基本上局限在控制器方面。由于真空斷路器分合閘速度太慢,動作分散度太大(3~5ms),使得控制器對電流、電壓過零點的準確判斷失去意義。由于快速真空斷路器的分、合閘時間度幅度縮短,分閘分散度最大不超過0.5ms,能保證控制器發出的過零點動作指令得以準確執行。
4、中高壓電網無損耗限流系統的技術要點、
1) 快速:可以在20mS之內實現限流
利用快速渦流驅動技術開發的快速真空斷路器的合閘時間達到10ms左右,分閘時間可以控制在5ms以內;
基于快速真空斷路器的相控技術可以在3ms之內檢測出短路故障的發生并能預測出過零點;
    整個限流裝置有導通狀態到限流狀態的轉變只需要不到20ms的時間。
2.)可以做到足夠的限流深度
    基本的限流單元由12kV快速真空斷路器與限流電抗器并聯組成,只需采用
更多級限流單元串聯就可以達到足夠高的限流深度。
3)可多次重復使用
    由于采用了快速真空斷路器作為控制限流電抗器的控制部件,不僅壽命長、
免維護,而且可多次重復使用,還能與線路重合閘實現配合。
4)多斷口之間的均壓開斷
氧化鋅閥片的動態均能技術是限制斷口過電壓,保證限流器可靠投入的重
要安全保障,連同快速渦流驅動技術、短路故障的快速識別技術,構成該限流裝置的核心技術。
5) 適用于中壓、高壓超和高壓電網
    全部設備布置在位于戶外的對地絕緣的安裝平臺上,限流裝置工作狀態的轉變不受線路工作電壓的影響,該限流裝置可以適用于中壓、高壓超和高壓電網。
 

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