无损深度限流装置

SPCL–无损深度限流装置

节约电费、降低碳排放、节能环保、限流深度大、有效降低短路电流

结构组成
1. 电抗器:是限流的关键部件,在短路故障发生时投入,以限制短路电流的大小.
2. 快速开关:与电抗器并联,正常运行时处于合闸位置,使装置处于“零损耗、零压降”工作状态;短路故障发生时,快速开关在10ms内分闸,投入限流电抗器进入“限流”工作状态;短路故障切除后,装置在2000ms内返回,快速开关合闸,恢复“零损耗,零压降”工作状态.
3. 控制器:如分相控制器,负责监测系统电流等参数,并根据预设值控制快速开关的分合闸操作,以实现限流电抗器的准确投入和退出,确保装置在不同工况下的正常运行.
4. 电流传感器:例如罗克线圈,用于实时监测快速开关分路电流,并将电流信号反馈给控制器,以便控制器准确判断系统的运行状态,及时做出相应的控制决策.
5. 其他附件:包括底座、防护罩、散热机构等。防护罩可对装置进行隔离防护,避免表面落灰影响散热;散热机构则有助于加快空气流通,保证装置稳定运行 .

工作原理
1. 正常运行状态:系统正常运行时,快速开关闭合,电流主要通过快速开关流通,电抗器被短路,此时装置呈现“零损耗、零压降”的特性,对系统的正常运行没有影响.
2. 短路故障发生时:当系统发生短路故障,电流急剧增大,电流传感器检测到电流超过预设值后,将信号传送给控制器,控制器立即发出分闸指令,使快速开关在极短时间内断开,电抗器迅速投入运行,从而将短路电流限制在可靠的范围内,有效降低短路电流对系统中电气设备的冲击.
3. 短路故障切除后:故障被切除后,系统电流恢复正常,电流传感器再次将信号反馈给控制器,控制器发出合闸指令,快速开关重新闭合,电抗器退出运行,装置又回到“零损耗、零压降”的工作状态.

保护系统及方法
1. 电抗器投退次数保护:通过获取限流电抗器的开入状态,计算预设周期内的投入次数,并与预设的投退次数定值进行比较。若投入次数大于或等于定值,且相邻投入时间差小于短时投退时间定值,则退出限流电抗器;若投入次数未超定值,但在短时投退时间定值内无投入操作,则闭锁限流电抗器投入功能,防止因短时间内多次投退或长时间投入导致电抗器发热损毁.
2. 短路电流联跳保护:实时采样开关支路短路电流,当短路电流大于或等于预设的联跳短路电流定值时,生成联跳执行指令,将限流电抗器联跳至母线开关及主变变低开关,以进一步保护系统设备,防止因短路电流过大造成设备损坏.
3. 电抗器温度保护:监测限流电抗器的工作温度,当工作温度超过预设的过热保护温度定值时,生成开入状态执行指令,退出或闭锁限流电抗器投入功能,确保电抗器在安全温度范围内运行,避免因过热引发故障.

优点
1. 限流效果显著:能够在短路故障发生时快速有效地限制短路电流,将短路电流限制在可靠范围内,大大降低了短路电流对变压器、发电机、断路器、输电线路等电气设备的冲击,提高了电力系统的稳定性和可靠性.
损耗低:在系统正常运行时,装置处于“零损耗、零压降”状态,几乎不消耗电能,也不会对系统电压产生影响,具有良好的节能效果,符合现代电力系统对节能降耗的要求.
2. 响应速度快:凭借快速开关和先进的控制技术,装置能够在极短时间内完成从正常运行状态到限流状态的切换,以及故障切除后的快速恢复,可有效提高电力系统的暂态稳定性,减少故障对系统的影响时间.
3. 可靠性高:具备完善的保护系统和多种保护功能,能够实时监测装置的运行状态,及时发现并处理各种异常情况,确保装置的安全稳定运行,降低了因装置故障导致电力系统事故的风险.

应用场景
1. 变电站:在变电站中,零损耗深度限流装置可串联安装在变压器与10kV母线之间,用于限制10kV母线短路电流,防止因短路电流超标引发的设备损毁、越级跳闸和母线失压事故,保障变电站的安全稳定运行,提高供电可靠性.
2. 输电线路:对于一些重要的输电线路,特别是短路电流水平较高的线路,安装零损耗深度限流装置可有效降低线路短路时的故障电流,保护线路上的电气设备,减少停电范围,提高输电线路的输送能力和运行安全性.