[发明专利]一种HDF大容量母线电压保持装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统母线电压保持技术领域，具体涉及一种HDF大容量母线电压保持装置。

背景技术

随着经济的发展，企业用电负荷的急剧增长，电网中母线所带支路越来越多，当母线下某一条支路发生短路，与该支路相连的母线电压陡降严重，母线残余的电压一般低于额定电压的20%，只有当该支路断路器开断，切除了短路故障，母线电压才能恢复。母线电压从陡降到恢复这段时间就是断路器开断短路故障的时间，大约在0.1秒左右，也就是微机综合保护判断故障的时间（20ms-30ms），加上断路器固有动作时间（40ms-80ms），再加上电弧过零时间（16ms左右）。母线电压出现凹陷这段时间，企业供电系统称之为“晃电”。在“晃电”发生期间，母线电压很低，使一些未发生短路故障的负载运行中断，如变频器、电动机、继电器、电磁阀等。这些对“晃电”反应明显的负载称之为敏感负载，其特点是有机械运动以及有电能或磁能储能元件的存在。企业内使用的电机多为异步电机，而异步电机的旋转磁场的保持来自于电网的无功支持，某支路短路时母线电压很低，其他支路上的异步电机得不到无功支持，且还要向短路点输出短路电流，异步电机的短路时间常数τ一般在30ms以下，“晃电”时间接近3τ，按指数规律衰减的异步电机的磁场消耗殆尽，在短路故障点切除后电压恢复的时刻，电网对异步电机重建磁场产生了5-7倍额定电流的冲击，造成继电保护误动作。通常母线电压在50%以下时，敏感负载可容忍的“晃电”时间不大于30ms。当区外网发生短路故障，可以将区内网整体（全部负载）或部分重要负载切换到另一个区外网，但区内网中某支路发生短路就不能整体切换了，只能部分切换。若区内网中重要的敏感负载已人为集中到少数支路或其支路数本就不多，部分切换是可以解决区内网短路造成重要负载停运的问题，必要条件是要有可以切换的合适区外网。如果区内网中重要的敏感负载支路很多，部分切换的成本就太大，如果连可切换的区外网条件都不具备，那么要解决区内网晃电问题，采用母线残压保持装置是可取的方案。

目前市场使用的母线残压保持装置都是通过大容量高速开关控制母保电抗器的投入，正常运行时，大容量高速开关短接母保电抗器，当支路发生短路故障时，大容量高速开关分闸，把母保电抗器串接到线路中，从短路故障发生到大容量高速开关分闸需要18ms，短路故障有可能扩大到母线侧，将造成更大范围的电力系统短路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种HDF大容量母线电压保持装置，该装置结构简单、安全可靠、动作快，能够及时切除隔离短路故障，防止短路故障范围的进一步扩大，有效保证母线在馈线支路短路故障时的不失压。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括限流氧化锌FR、大容量高速开关FSR、高压速断熔丝FU及限流保护系统，所述限流氧化锌FR的进线端依次经高速涡流开关K1、G1与配电柜的进线端相连，限流氧化锌FR的出线端经隔离刀闸G2与配电柜的出线端相连，所述大容量高速开关FSR及高压速断熔丝FU均并联于限流氧化锌FR的两端；所述限流保护系统并联于限流氧化锌FR的两端，用于保护限流氧化锌FR短接后不被烧坏。

上述方案中，所述限流保护系统包括放电阻尼器RL，所述放电阻尼器RL的进线端与限流氧化锌FR的进线端相连，其出线端经高速涡流开关K0与限流氧化锌FR的出线端相连。

上述方案中，所述放电阻尼器RL由电阻和电感并联组成，所述放电阻尼器RL的进线端与限流氧化锌FR的进线端相连，其出线端与高速涡流开关K0的进线端相连。

上述方案中，还包括隔离刀闸G3，所述隔离刀闸G3的进线端与隔离刀闸G1的进线端相连，其出线端与隔离刀闸G2的出线端相连。

上述方案中，所述大容量高速开关FSR通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。

所述高速涡流开关K0为真空灭弧室灭弧断路器，通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。

上述方案中，所述高速涡流开关K1为真空灭弧室灭弧断路器。

由上述技术方案可知，本发明具有结构简单、安全可靠、动作快且开断电流大等优点，该HDF大容量母线电压保持装置中的限流氧化锌FR能在0.15ms内及时切除隔离短路故障，防止短路故障范围的进一步扩大，有效保证母线在馈线支路短路故障时的不失压,同时通过隔离刀闸G1、G2、G3避免了因停电检修带来经济损失。

附图说明

图1是本发明的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：