[发明专利]一种减少饱和铁芯型超导限流器对高压网络继保影响的方法

说明书

技术领域

该方法属于超导电力设备在电力系统中的运用领域。

背景技术

随着电力系统规模不断发展扩大，装机容量与日俱增，电压水平不断提高，而系统阻抗越来越小，导致了系统短路电流越来越大。严重威胁到了电力系统设备的安全运行，限制电网短路电流势在必行。

饱和铁芯型超导限流器是一种较为理想的高电压限流器，其结构简单，由交流磁场和直流磁场共同作用铁心，在系统正常工作时，铁心处于磁化深度饱和区，而故障时，铁芯无时限自动脱离饱和区进入限流状态。励磁绕组由超导材料绕制，大大降低直流恒流电源的功率，限制短路电流期间，超导绕组不失超，因此不存在超导体恢复时间问题。该限流器可以多次自启动，适合于重合闸运行的要求。

由于超导限流器在电力系统中应用会对继电保护产生影响,尤其是对于距离保护影响较为明显,目前众多专家学者正致力于研究通过各种方法(如，重新计算整定值等)来减小其对系统保护的不利影响。

发明内容

由于本方法通过改变饱和铁芯型超导限流器接入系统位置，来达到既保证了限流器对高电压系统短路电流的良好限制作用，且极大的减小对原有系统继电保护的影响。本方法目的在于解决饱和铁芯型超导限流器接入对系统继电保护的不利影响，保证系统继保的可靠性。

本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种减少饱和铁芯型超导限流器对高压网络继保影响的方法，本发明特征是：

1）饱和铁芯型超导限流器的安装点选取在所有线路PT(电压互感器),CT（电流互感器）内侧，保证PT（电压互感器）,CT（电流互感器）测量的电气量未通过限流器；通过改变传统饱和铁芯型超导限流器安装点从工程的角度减小限流器引入对系统继电保护的影响；

2）不改变继保系统原设定的保护参数及整定值，确保系统继电保护的可靠性不变；

3）工程方案中各电气设备需保证留有足够的电气安全距离（见表1）。

表1各种不同电压等级的安全距离

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根据我国220kV及以上电压等级线路和重要的110kV联络线路上，投用的主要继电保护有距离保护、纵联保护以及零序电流方向保护等，按目前现有的超导限流器接入方案，限流器将串联在变店站线路出口侧（即图2中限流器A点位置）此时由于出线侧的电流互感器和电压互感器（图2中2a和7），测量计及了流经限流器的电流和限流器压降，将导致测量阻抗模值比实际线路要大，阻抗角也较线路阻抗角大，图1所示为加入饱和铁芯型超导限流器前后方向阻抗继电器的动作特性，图1中Z_set为整定阻抗，Z_m为测量阻抗，Z_sfcl为SCFCL的限流阻抗，短路故障发生时，限流器产生的限流阻抗变为Z_sfcl，改变了线路原有的阻抗特性。加入限流器后，原本在特性圆内的测量阻抗Z_m可能变为圆外的测量阻抗Z_m'，这将导致方向阻抗继电器检测不到圆内的故障而使得保护失灵即图2中断路器1a不能跳开，限流器限流性能越好，限流阻抗越大产生的影响越大，这种影响大大降低了继电保护的灵敏性，同时，对距离保护的可靠性产生不利。

现有的文献资料中，通常以重新整定方向阻抗继电器整定阻抗Z_set值的方法，以保证保护动作的可靠性和灵敏性。然而，根据饱和铁芯型超导限流器的阻抗特性知，对于不同大小的短路电流，限流器限流阻抗是不同的，给重新整定阻抗带来不便。此外，应保证两套方案来保证限流器退出运行后继电保护继续正常工作。显然，通过改变系统继电器整定阻抗一方面给继保设备带来负担，另一方面对继电保护的可靠运行带来风险。

一种减少饱和铁芯型超导限流器对高压网络继保影响的方法，可以通过改变限流器接入位置，很好的解决饱和铁芯型超导限流器接入对系统继电保护的不利影响，保证系统继保的可靠性，具体如下：