技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)母線電壓保持技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于限流氧化鋅FR的母線電壓保持裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)用電負(fù)荷的急劇增長(zhǎng)，電網(wǎng)中母線所帶支路越來(lái)越多，當(dāng)母線下某一條支路發(fā)生短路，與該支路相連的母線電壓陡降嚴(yán)重，母線殘余的電壓一般低于額定電壓的20%，只有當(dāng)該支路斷路器開斷，切除了短路故障，母線電壓才能恢復(fù)。母線電壓出現(xiàn)凹陷這段時(shí)間，企業(yè)供電系統(tǒng)稱之為“晃電”。在“晃電”發(fā)生期間，母線電壓很低，使一些未發(fā)生短路故障的負(fù)載運(yùn)行中斷，如變頻器、電動(dòng)機(jī)、繼電器、電磁閥等。這些對(duì)“晃電”反應(yīng)明顯的負(fù)載稱之為敏感負(fù)載，其特點(diǎn)是有機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及有電能或磁能儲(chǔ)能元件的存在。
當(dāng)區(qū)外網(wǎng)發(fā)生短路故障，可以將區(qū)內(nèi)網(wǎng)整體全部負(fù)載或部分重要負(fù)載切換到另一個(gè)區(qū)外網(wǎng)，但區(qū)內(nèi)網(wǎng)中某支路發(fā)生短路就不能整體切換了，只能部分切換。若區(qū)內(nèi)網(wǎng)中重要的敏感負(fù)載已人為集中到少數(shù)支路或其支路數(shù)本就不多，部分切換是可以解決區(qū)內(nèi)網(wǎng)短路造成重要負(fù)載停運(yùn)的問(wèn)題，必要條件是要有可以切換的合適區(qū)外網(wǎng)。如果區(qū)內(nèi)網(wǎng)中重要的敏感負(fù)載支路很多，部分切換的成本就太大，如果連可切換的區(qū)外網(wǎng)條件都不具備，那么要解決區(qū)內(nèi)網(wǎng)晃電問(wèn)題，采用母線電壓保持裝置是可取的方案。
目前市場(chǎng)使用的母線殘壓保持裝置都是通過(guò)高速開關(guān)控制母保電抗器的投入，正常運(yùn)行時(shí)，高速開關(guān)短接母保電抗器，當(dāng)支路發(fā)生短路故障時(shí)，高速開關(guān)分閘，把母保電抗器串接到線路中，從短路故障發(fā)生到高速開關(guān)分閘需要18ms，短路故障有可能擴(kuò)大到母線側(cè)，將造成更大范圍的電力系統(tǒng)短路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、動(dòng)作快，能及時(shí)切除隔離短路故障，防止短路故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，有效保證母線在饋線支路短路故障時(shí)的不失壓的基于限流氧化鋅FR的母線電壓保持裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種基于限流氧化鋅FR的母線電壓保持裝置，包括限流氧化鋅FR、第二高速渦流開關(guān)K1、用于系統(tǒng)短路后快速投入限流氧化鋅FR的高壓速斷熔絲FU、用于短路故障切除后退出限流氧化鋅FR的第一高速渦流開關(guān)K0、用于限流氧化鋅FR短接后限制沖擊電流的放電阻尼器RL，以及用于不停電檢修或更換元器件的第一隔離刀閘G1、第二隔離刀閘G2、第三隔離刀閘G3；所述放電阻尼器RL與第一高速渦流開關(guān)K0串聯(lián)后與限流氧化鋅FR并聯(lián)，所述高壓速斷熔絲FU并聯(lián)在限流氧化鋅FR的兩端，所述限流氧化鋅FR的進(jìn)線端依次通過(guò)第二高速渦流開關(guān)K1、第一隔離刀閘G1接裝置的進(jìn)線端，限流氧化鋅FR的出線端通過(guò)第二隔離刀閘G2接裝置的出線端。
所述放電阻尼器RL由電感L和電阻R并聯(lián)組成。
所述第一高速渦流開關(guān)K0、第二高速渦流開關(guān)K1均為真空滅弧室滅弧斷路器。
所述第三隔離刀閘G3的一端接在裝置的進(jìn)線端和第一隔離刀閘G1之間，另一端接在第二隔離刀閘G2和裝置的出線端之間。
所述限流氧化鋅FR、第二高速渦流開關(guān)K1、高壓速斷熔絲FU、第一高速渦流開關(guān)K0、放電阻尼器RL、第一隔離刀閘G1、第二隔離刀閘G2和第三隔離刀閘G3均安裝在配電柜內(nèi)。
所述第一高速渦流開關(guān)K0、第二高速渦流開關(guān)K1均通過(guò)安裝在配電柜中的控制器控制其開斷；所述第一隔離刀閘G1、第二隔離刀閘G2和第三隔離刀閘G3與安裝在配電柜中的操作機(jī)構(gòu)相連接，通過(guò)人工控制其開斷。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、動(dòng)作快等優(yōu)點(diǎn)，能快速投入限流氧化鋅FR，及時(shí)切除隔離短路故障，防止短路故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，有效保證母線在饋線支路短路故障時(shí)的不失壓,同時(shí)通過(guò)第一、二、三隔離刀閘G1、G2、G3避免了因停電檢修帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種基于限流氧化鋅FR的母線電壓保持裝置，包括限流氧化鋅FR、第二高速渦流開關(guān)K1、用于系統(tǒng)短路后快速投入限流氧化鋅FR的高壓速斷熔絲FU、用于短路故障切除后退出限流氧化鋅FR的第一高速渦流開關(guān)K0、用于限流氧化鋅FR短接后限制沖擊電流的放電阻尼器RL，以及用于不停電檢修或更換元器件的第一隔離刀閘G1、第二隔離刀閘G2、第三隔離刀閘G3；所述放電阻尼器RL與第一高速渦流開關(guān)K0串聯(lián)后與限流氧化鋅FR并聯(lián)，所述高壓速斷熔絲FU并聯(lián)在限流氧化鋅FR的兩端，所述限流氧化鋅FR的進(jìn)線端依次通過(guò)第二高速渦流開關(guān)K1、第一隔離刀閘G1接裝置的進(jìn)線端，限流氧化鋅FR的出線端通過(guò)第二隔離刀閘G2接裝置的出線端。
如圖1所示，所述放電阻尼器RL由電感L和電阻R并聯(lián)組成，所述放電阻尼器RL的一端與限流氧化鋅FR的進(jìn)線端相連，另一端與第一高速渦流開關(guān)K0的進(jìn)線端相連。放電阻尼器RL用于限制限流氧化鋅FR的放電沖擊電流，防止限流氧化鋅FR由于過(guò)流而損壞，使限流氧化鋅FR兩端電壓能夠限制在一個(gè)較低的水平，大大提高了限流氧化鋅FR的投入限流的頻率。
如圖1所示，所述第一高速渦流開關(guān)K0、第二高速渦流開關(guān)K1均為真空滅弧室滅弧斷路器。所述第一高速渦流開關(guān)K0的一端與放電阻尼器RL的出線端相連，另一端與限流氧化鋅FR的出線端相連。當(dāng)電力系統(tǒng)線路中發(fā)生短路故障，短路故障切除后，控制器立即控制第一高速渦流開關(guān)K0合閘，從而將限流氧化鋅FR短接，實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行限流氧化鋅FR的零損耗。
如圖1所示，所述第三隔離刀閘G3的一端接在裝置的進(jìn)線端和第一隔離刀閘G1之間，另一端接在第二隔離刀閘G2和裝置的出線端之間。所述限流氧化鋅FR、第二高速渦流開關(guān)K1、高壓速斷熔絲FU、第一高速渦流開關(guān)K0、放電阻尼器RL、第一隔離刀閘G1、第二隔離刀閘G2和第三隔離刀閘G3均安裝在配電柜內(nèi)。高壓速斷熔絲FU用于短路時(shí)快速熔斷，高壓速斷熔絲FU熔斷產(chǎn)生弧壓，使限流氧化鋅FR導(dǎo)通，限流氧化鋅FR導(dǎo)通后自身產(chǎn)生一個(gè)較大阻抗，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。所述第一高速渦流開關(guān)K0、第二高速渦流開關(guān)K1均通過(guò)安裝在配電柜中的控制器控制其開斷；所述第一隔離刀閘G1、第二隔離刀閘G2和第三隔離刀閘G3與安裝在配電柜中的操作機(jī)構(gòu)相連接，通過(guò)人工控制其開斷。
本發(fā)明的工作原理如下：當(dāng)母線饋線下任一支路發(fā)生短路故障時(shí)，高壓速斷熔絲FU熔斷產(chǎn)生弧壓，使限流氧化鋅FR導(dǎo)通，限流氧化鋅FR導(dǎo)通后自身產(chǎn)生一個(gè)較大阻抗，通過(guò)限流氧化鋅FR將該條饋線的短路故障電流限制到該條饋線的額定電流的大小，從而有效防止母線因一條支路出現(xiàn)故障而使整條母線失壓，大大減小短路故障的范圍；當(dāng)限流氧化鋅FR投入時(shí)，故障支路短路電流大大降低，支路斷路器能有效切除該支路的短路故障；當(dāng)該支路斷路器因出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)法快速切除本支路的短路故障時(shí)，配電柜中的控制器立即控制第二高速渦流開關(guān)K1分閘，將整條支路進(jìn)行隔離，防止短路故障的進(jìn)一步擴(kuò)大；當(dāng)短路故障被本支路斷路器切除后，配電柜中的控制器控制第一高速渦流開關(guān)K0立即閉合，將限流氧化鋅FR進(jìn)行短接，防止限流氧化鋅FR長(zhǎng)期投入消耗大量無(wú)功損耗和用戶端電壓過(guò)低的實(shí)際運(yùn)行問(wèn)題。通過(guò)第一、二、三隔離刀閘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(lái)經(jīng)濟(jì)損失。