本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)配電設(shè)備限流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LC串聯(lián)諧振限流裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及電負(fù)荷的急劇增長(zhǎng)，電網(wǎng)容量的增大，不斷增大的短路電流對(duì)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的沖擊越來越大；同時(shí)，現(xiàn)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，限流電抗器被串接回路中的方式廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)輸配電系統(tǒng)中。限流電抗器串聯(lián)在回路中雖可限制短路電流強(qiáng)度，減小短路電流對(duì)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的沖擊，以及維持母線電壓，避免短路故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。但串聯(lián)限流電抗器卻有很多不足之處，首先，限流電抗器串聯(lián)回路中產(chǎn)生巨大的無功損耗也給用戶造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；其次，在選取限流電抗器的電抗值時(shí)，往往存在著滿足限制短路電流的要求后，額定電流下用戶端電壓過低的矛盾。電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)的長(zhǎng)距離輸送過程中，輸電線路也會(huì)產(chǎn)生感抗，實(shí)質(zhì)上已等同形成了一種隱形、潛在的串接用戶負(fù)載回路中的電抗器，同樣造成用戶端電壓降低，同時(shí)又有較大的無功損耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種LC串聯(lián)諧振限流裝置，安全可靠，動(dòng)作快速靈敏，能有效限制短路電流的強(qiáng)度，大大減小短路電流對(duì)電氣設(shè)備的沖擊，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟(jì)損失。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：
一種LC串聯(lián)諧振限流裝置，包括諧振電容器C及與諧振電容器C串聯(lián)的放電阻尼器RL，所述放電阻尼器RL的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘G1與與配電柜的進(jìn)線端相連，諧振電容器C的出線端依次經(jīng)限流電抗器L、隔離刀閘G2與配電柜的出線端相連，隔離刀閘G3的一端與隔離刀閘G1的進(jìn)線端相連，隔離刀閘G3的另一端與隔離刀閘G2的出線端相連，所述諧振電容器C與放電阻尼器RL的兩端并聯(lián)有用于保護(hù)諧振電容器C，防止諧振電容器C因過壓而損壞的智能保護(hù)系統(tǒng)。
所述智能保護(hù)系統(tǒng)包括雙向可控硅SCR，所述雙向可控硅SCR的輸入端與放電阻尼器RL的進(jìn)線端相連，其輸出端與諧振電容器C的出線端相連。
所述智能保護(hù)系統(tǒng)包括高速渦流開關(guān)K0，所述高速渦流開關(guān)K0的一端與放電阻尼器RL的進(jìn)線端相連，其另一端與諧振電容器C的出線端相連。
所述限流阻尼器RL由電感L和電阻R相并聯(lián)組成，所述限流阻尼器RL的進(jìn)線端與隔離刀閘G1的出線端相連，其出線端與諧振電容器C的進(jìn)線端相連。
所述高速渦流開關(guān)K0為真空滅弧式斷路器。
由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)安全可靠，動(dòng)作快速靈敏，相對(duì)于直接在回路中串接限流電抗器有很大的有益效果，其一，負(fù)載回路中串接的限流電抗器L與該諧振電容器C相串聯(lián)，限流電抗器L與諧振電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振，使限流電抗器L消耗的無功損耗完全由諧振電容器C提供，不會(huì)給用戶造成任何的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，在實(shí)現(xiàn)額定運(yùn)行狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)限流電抗器L零損耗的經(jīng)濟(jì)目的。其二，限流電抗器L與諧振電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振，使得在正常供電運(yùn)行狀態(tài)下，無論負(fù)載如何變化，對(duì)工頻來說限流電抗器L與諧振電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振，使用戶負(fù)載端電壓等于母線電壓。其三，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，聯(lián)在諧振電容器C兩端的雙向可控硅SCR檢測(cè)到諧振電容器C兩端電壓超過諧振電容器C正常運(yùn)行電壓，雙向可控硅SCR在200us以內(nèi)導(dǎo)通，從而短接諧振電容器C，快速投入限流電抗器L限制短路電流的強(qiáng)度，裝置中控制器通過快速算法判斷出短路故障，立即向高速渦流開關(guān)K0發(fā)出合閘命令，高速渦流開關(guān)K0能在2毫秒以內(nèi)迅速合閘。通過雙向可控硅SCR和高速渦流開關(guān)K0實(shí)現(xiàn)對(duì)諧振電容器C的雙重保護(hù)，在避免諧振電容C因過壓損壞的同時(shí)，確保限流電抗器L能有效限制短路電流的強(qiáng)度，減小短路電流對(duì)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的沖擊，以及維持母線電壓，避免短路故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。其四，限流阻尼器RL針對(duì)線路出現(xiàn)大電流時(shí)，諧振電容器C被短接后，釋放諧振電容器C內(nèi)的電能，確保諧振電容器C能長(zhǎng)期有效的安全運(yùn)行。其五，通過隔離刀閘G1、G2、G3實(shí)現(xiàn)不停電檢修，減小日常檢修和故障檢修的停電范圍，大大提高供電的可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟(jì)損失。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：
如圖1所示，本實(shí)施例的LC串聯(lián)諧振限流裝置，包括諧振電容器C及與諧振電容器C串聯(lián)的放電阻尼器RL，該諧振電容器C，用于限流電抗器L構(gòu)成串聯(lián)諧振，實(shí)現(xiàn)限流電抗器L正常運(yùn)行時(shí)零損耗。限流電抗器L用于限制電路中的短路電流的強(qiáng)度，大大減小短路電流對(duì)電氣設(shè)備的沖擊。放電阻尼器RL的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘G1與與配電柜的進(jìn)線端相連，諧振電容器C的出線端依次經(jīng)限流電抗器L、隔離刀閘G2與配電柜的出線端相連，隔離刀閘G3的一端與隔離刀閘G1的進(jìn)線端相連，隔離刀閘G3的另一端與隔離刀閘G2的出線端相連，諧振電容器C與放電阻尼器RL的兩端并聯(lián)有用于保護(hù)諧振電容器C，防止諧振電容器C因過壓而損壞的智能保護(hù)系統(tǒng)。
本實(shí)施例的智能保護(hù)系統(tǒng)包括雙向可控硅SCR，雙向可控硅SCR的輸入端與放電阻尼器RL的進(jìn)線端相連，其輸出端與諧振電容器C的出線端相連。智能保護(hù)系統(tǒng)包括真空滅弧式斷路器K0，真空滅弧式斷路器K0的一端與放電阻尼器RL的進(jìn)線端相連，其另一端與諧振電容器C的出線端相連。
本實(shí)施例的限流阻尼器RL由電感L和電阻R相并聯(lián)組成，限流阻尼器RL的進(jìn)線端與隔離刀閘G1的出線端相連，其出線端與諧振電容器C的進(jìn)線端相連，該限流阻尼器RL用于諧振電容器C短接保護(hù)后釋放其電能。隔離刀閘G1、G2、G3與安裝在配電柜中的操作機(jī)構(gòu)相連接，通過人工控制其開斷，該隔離刀閘G1、G2、G3實(shí)現(xiàn)停電檢修或更換裝置內(nèi)元器件，大大提高供電的可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟(jì)損失。
工作原理如下：正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載回路中串接的限流電抗器L與該諧振電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振，使限流電抗器L消耗的無功損耗完全由諧振電容器C提供，不會(huì)給用戶造成任何的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)限流電抗器L零損耗的經(jīng)濟(jì)目的。限流電抗器L與諧振電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振，使得在正常供電運(yùn)行狀態(tài)下，無論負(fù)載如何變化，對(duì)工頻來說限流電抗器L與諧振電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振，使用戶負(fù)載端電壓等于母線電壓。
當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，諧振電容器C的端電壓超過可雙向控硅SCR導(dǎo)通電壓時(shí)，該雙向可控硅SCR在200us內(nèi)把諧振電容器C短接，在防止諧振電容器C因過壓而損壞，同時(shí)保證限流電抗器L能夠足夠快的串接回路中限制短路電流的強(qiáng)度，裝置中控制器通過快速算法判斷出短路故障，立即向高速渦流開關(guān)K0發(fā)出合閘命令，高速渦流開關(guān)K0能在2毫秒以內(nèi)迅速合閘；當(dāng)諧振電容器C被保護(hù)后，限流阻尼器RL立即對(duì)諧振電容器C放電，釋放諧振電容器C內(nèi)的電能；當(dāng)雙向可控硅SCR通過的電流小于續(xù)流電流時(shí)，雙向可控硅SCR立即斷開，此時(shí)高速渦流開關(guān)K0處于合閘狀態(tài)，該諧振電容器C由高速渦流開關(guān)K0保護(hù)；當(dāng)短路故障切除后，線路電流返回正常值時(shí)，控制器發(fā)出分閘命令，高速渦流開關(guān)分閘C，使諧振電容器C投入線路運(yùn)行，與限流電抗器L構(gòu)成串聯(lián)諧振，在既保證用戶端電壓的同時(shí)，又可以實(shí)現(xiàn)限流電抗器的零損耗。過隔離刀閘實(shí)現(xiàn)不停電檢修，減小日常檢修和故障檢修的停電范圍，大大提高供電的可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟(jì)損失。
以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。