一種串補限流一體化裝置的製作方法

2023-06-11 16:00:31 1

技術領域

本發明涉及電力系統配電設備限流技術領域，具體涉及一種串補限流一體化裝置。

背景技術：

隨著經濟的發展，電負荷也隨之急劇的增長，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。對於人口密度較小的地區，供電半徑較大，輸電線路普遍較長。在早期負荷較輕的情況下，受端電壓尚可滿足使用需求；但隨著社會進步和經濟發展，重負載用戶不斷增加，負荷電流在線路上的壓降明顯加大，造成對負荷的供電電壓質量嚴重超標，負荷高峰時有的線路末端電壓只有額定電壓的80%，導致附近的工業和居民用電設備不能正常運行，直接影響了該地區人民的生產和生活。

眾所周知電力系統發生短路故障時，短路電流一般為額定電流幾十倍，甚至上百倍，隨著電負荷的急劇增長，不斷增大的短路電流對電力系統電氣設備的衝擊越來越大；同時，現有的斷路器的開斷能力已難以滿足開斷巨大短路電流。因此為解決這一重大難題，限流電抗器被串接迴路中的方式廣泛應用在電力系統輸配電系統中。限流電抗器串聯在迴路中雖可限制短路電流強度，減小短路電流對電力系統中電氣設備的衝擊，以及維持母線電壓，避免短路故障的進一步擴大。但串聯限流電抗器卻有很多不足之處，首先，限流電抗器串聯迴路中產生巨大的無功損耗也給用戶造成很大的經濟負擔；其次，在選取限流電抗器的電抗值時，往往存在著滿足限制短路電流的要求後，額定電流下用戶端電壓過低的矛盾。電力系統輸配電網的長距離輸送過程中，輸電線路也會產生感抗，實質上已等同形成了一種隱形、潛在的串接用戶負載迴路中的電抗器，同樣造成用戶端電壓降低，同時又有較大的無功損耗。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種串補限流一體化裝置，提高了系統的穩定性、可靠性和安全性，改善了線路的電壓質量，同時避免了因停電檢修帶來經濟損失。

為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案：

一種串補限流一體化裝置，包括由電容C1、C2並聯組成的補償電容器組C，所述補償電容器組C的進線端經隔離刀閘G1與配電櫃的進線端相連，其出線端依次經限流電抗器L、隔離刀閘G2與配電櫃的出線端相連，所述補償電容器組C的兩端並聯有非線性電阻氧化鋅FR及放電保護系統，所述限流電抗器L的兩端並聯有高速渦流開關K1，所述放電保護系統用於對補償電容器組C短接保護後釋放其電能，所述非線性電阻氧化鋅FR用於保護補償電容器組C不被燒壞。

上述方案中，串補限流一體化裝置還包括隔離刀閘G3，所述隔離刀閘G3的進線端與隔離刀閘G1的進線端相連，其出線端與隔離刀閘G2的出線端相連。

上述方案中，所述放電保護系統包括限流阻尼器RL和高速渦流開關K0，所述限流阻尼器RL的一端與補償電容器C的進線端相連，其另一端經高速渦流開關K0與補償電容器組C的出線端相連。

上述方案中，所述限流阻尼器RL由電感L和電阻R相併聯組成。

上述方案中，高速渦流開關K0、K1通過安裝在配電櫃中的控制器控制其開斷。

上述方案中，所述高速渦流開關K0、K1為真空滅弧式斷路器。

由上述技術方案可知，本發明採用的線路簡單、安全可靠，既能在短路時限制短路電流的強度，又可以通過補償電容器組C補償線路的分布感抗，提高電力系統的穩定性，改善線路的電壓質量，又能加大送電距離和增大輸送能力，提高了電能的綜合利用率，通過隔離刀閘G1、G2、G3實現停電檢修或更換裝置內元器件，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經濟損失。

附圖說明

圖1是本發明的電氣原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

如圖1所示，本實施例的串補限流一體化裝置，包括由電容C1、C2並聯組成的補償電容器組C，該補償電容器組C用於補償電路中的感抗，補償電容器組C的進線端經隔離刀閘G1與配電櫃的進線端相連，其出線端依次經限流電抗器L、隔離刀閘G2與配電櫃的出線端相連，補償電容器組C的兩端並聯有非線性電阻氧化鋅FR及放電保護系統，限流電抗器L的兩端並聯有高速渦流開關K1，放電保護系統用於對補償電容器組C短接保護後釋放其電能。在本發明中還增加了隔離刀閘G3，隔離刀閘G3的進線端與隔離刀閘G1的進線端相連，其出線端與隔離刀閘G2的出線端相連。限流電抗器L用於限制電路中的短路電流的強度，大大減小短路電流對電氣設備的衝擊。

本實施例的，放電保護系統包括限流阻尼器RL和高速渦流開關K0，限流阻尼器RL的一端與補償電容器C的進線端相連，其另一端經高速渦流開關K0與補償電容器組C的出線端相連。該限流阻尼器RL由電感L和電阻R相併聯組成，用於串聯補償電容組C短接保護後釋放其電能。隔離刀閘G1、G2、G3與安裝在配電櫃中的操作機構相連接，通過人工控制其開斷，隔離刀閘G1、G2、G3用於不停電日常檢修和故障檢修更換裝置的元器件，通過隔離刀閘G1、G2、G3實現不停電檢修，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經濟損失。高速渦流開關K0、K1通過安裝在配電櫃中的控制器控制其開斷，高速渦流開關K0、K1為真空滅弧式斷路器。

工作原理如下：線路正常運行時，高速渦流開關K0處於分閘狀態，使補償電容器組C串聯迴路中，補償線路中分布電抗，提高電力系統的穩定性，改善線路的電壓質量，提高了電能的綜合利用率；高速渦流開關K1處於合閘狀態，短接裝置中的限流電抗器L,實現限流電抗器L的零損耗。

當發生短路故障時，線路電流超過正常運行允許範圍時，非線性電阻氧化鋅FR立即限制補償電容器組C兩端的電壓，防止補償電容器組C持續升高，高速渦流開關K0快速將補償電容器組C短接，確保補償電容器組C的安全,並通過放電阻尼器RL快速釋放補償電容器組C內的電能；同時高速渦流開關K1立即分閘，把限流電抗器L串聯迴路中，限制短路電流的強度，減小短路電流對電力系統中電氣設備的衝擊，避免短路故障的進一步擴大。避免了為滿足短路電流最大值的要求後，額定電流下用戶端電壓過低的矛盾。

隔離刀閘G1、G2、G3用於不停電日常檢修和故障檢修更換裝置的元器件，通過隔離刀閘G1、G2、G3實現不停電檢修，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經濟損失。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。