[发明专利]一种零损耗深度限流装置

说明书

一种零损耗深度限流装置，包括深度限流电抗器、测控单元、高速开关和罗克线圈，其中：所述深度限流电抗器用于限制短路电流；所述测控单元与所述罗克线圈和高速开关连接，用于通过所述罗克线圈不断对系统三相电流进行检测，并向所述高速开关发送分闸/合闸命令；所述高速开关安装在母线上，用于接收由所述测控单元发出的发送分闸/合闸命令，立即执行分闸/合闸操作；所述罗克线圈安装在母线上，用于监视系统电流；所述母线用于连接负载。本发明可在短路电流的初始阶段，快速投入深度限流电抗器即将短路电流限制在可靠的范围内，从而达到了保护发配电设备及供电线路的目的。

技术领域

本发明涉及限流装置领域，特别是一种零损耗深度限流装置。

背景技术

众所周知，电力系统发生短路故障时，短路电流一般为额定电流的十几倍，这给变压器、发电机、断路器、输电线路等电气设备造成很大危害，而目前较为经济实用的真空断路器的开断能力均在40KA以下，开断时间需要几十毫秒。随着各类型用电企业的发展壮大，用电负荷大举攀升，主变压器容量也相应增大，各企业电网系统面临短路电流已经接近和达到负载真空断路器的最大使用极限，负载侧真空断路器开断容量不足、变压器抗短路电流冲击能力设计不足等问题，严重威胁着企业安全运行。

面临越来越严重的短路电流超标问题，很多企业采用高阻抗变压器限制系统短路电流，但变压器加大阻抗没有最终解决限流深度问题，电动力减少甚微，还带来了有功无功损耗、投资成本上升。

现有技术中，采用普通串联限流电抗器也没有从根本上解决限流深度问题(电抗率均在百分之十几左右)，同时带来了有功无功损耗、母线压降、漏磁场等弊病，系统发生短路时由于限流深度不够，不能有效的保护发电机、变压器等主要电气设备，在巨大的短路电流冲击下产生绕组变形而损坏，灾难性事故发生。

目前市场上使用的爆炸型大容量高速开断装置和电抗器并联运行，虽然解决了电抗器有功无功损耗、电压降、漏磁场问题，但是当发生短路故障后其一次元器件动作，电抗器投入工作并没有解决限流深度问题。该类型装置需要更换新的备件，方可重新投入运行。企业运行费用不仅增加，并且增加了安装柜体的空间及电抗器装置之间的母线连接，人为的设置了故障隐患点。

现有技术中，一般微机保护采样需一个周波20毫秒；快速FFT计算及发出命令需30毫秒；普通断路器固有分闸时间需50毫秒以上；开断后的燃弧时间时达十几毫秒左右，电流才能通过零熄弧。故其需要100毫秒左右方能切断短路电流。长时间的短路电流对变压器、母线、开关和发电机等设备的动、热稳定有着极高的要求。

因而开发一种能快速、可靠的深度限制短路电流的电抗器，这不仅对电力系统安全、可靠的运行显得十分重要，而且对降低电气设备使用厂家的设备成本也有着十分重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种零损耗深度限流装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种零损耗深度限流装置，包括深度限流电抗器、测控单元、高速开关和罗克线圈器，其中：

所述深度限流电抗器用于限制短路电流；

所述测控单元与所述罗克线圈和高速开关连接，用于通过所述罗克线圈不断对系统三相电流进行检测，并向所述高速开关发送分闸/合闸命令；

所述高速开关安装在母线上，用于接收由所述测控单元发出的发送分闸/合闸命令，立即执行分闸/合闸操作；

所述罗克线圈安装在母线上，用于监视系统电流；

所述母线用于连接负载。

优选地，所述高速开关为高速涡流驱动开关。

优选地，所述测控单元包括电流采样子单元、故障检测子单元、过零点预测子单元、策略判决子单元和开关控制子单元，其中：