[发明专利]一种零损耗深度限流装置的保护系统及方法

说明书

本发明涉及电抗器技术领域，公开了一种零损耗深度限流装置的保护系统及方法，其方法通过获取限流电抗器的开入状态以得到预设周期内的限流电抗器的投入次数，根据限流电抗器的投入次数和预设的投退次数定值的比较结果生成开入状态执行指令，从而将退出限流电抗器并闭锁其投入功能，还获取限流电抗器的工作温度和开关支路短路电流，根据开关支路短路电流与预设的联跳短路电流定值的比较结果生成联跳执行指令，以将限流电抗器联跳至母线开关及主变变低开关，根据工作温度与预设的过热保护温度定值的比较结果生成开入状态执行指令，以当零损耗深度限流装置限流电抗器温度过高时，退出或闭锁限流电抗器投入功能，提高限流电抗器运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及电抗器技术领域，尤其涉及一种零损耗深度限流装置的保护系统及方法。

背景技术

随着系统容量不断增长，变电站10kV母线并列运行时短路电流超标情况严重，如果此时发生母线近区短路故障，断路器将无法开断超标的短路电流，可能造成设备损毁、越级跳闸和母线失压事故，引发供电区域大面积停电，带来重大经济损失和不良的社会影响。

一般来说，系统主要通过选用高阻抗变压器或在低阻抗变压器10kV侧加装固定限流电抗的方法限制10kV母线短路电流，然而阻抗增加带来了压降及损耗问题，不仅造成10kV母线电压降低而且长期运行还带来巨大的电量损耗。

为解决上述问题，目前已有变电站应用零损耗深度限流装置替代现有常规限流电抗器。零损耗深度限流装置由快速开关与限流电抗器并联而成，串联安装在变压器与10kV母线之间或串联安装在需限流的110kV线路。系统正常运行时，快速开关在合闸位置，该装置处于“零损耗、零压降”工作状态；系统发生短路故障时，装置20ms内投入限流电抗器，进入“限流”工作状态；系统短路故障切除后，装置35ms内返回，恢复“零损耗，零压降”工作状态。该装置可有效降低短路电流对10kV开关的冲击，确保10kV用户可靠供电，实现“可靠限制短路电流，安全、节能、降耗”的目标。

然而，零损耗深度限流装置的限流电抗器属于短时工作方式，仅在短路故障发生时投入，当零损耗深度限流装置因快速开关损坏、卡涩、控制器故障等原因导致短时间内多次投退或长时间投入限流电抗器时，将有可能导致限流电抗器发热严重，甚至可能导致限流电抗器因发热量过大而损毁，因此有必要对限流电抗器进行防损毁保护。

目前，在现有技术中，对电抗器的保护方法包括：

公开号为CN103515924B的中国发明专利公开了一种串联电抗器保护方法，通过当实际阻抗比与标准阻抗比差值的绝对值超出设定阻抗比误差值时，发出报警信号并将串联电抗器退出系统回路，但该专利的公开技术并不能关注限流电抗器在投退过程中的动态过程，难以保障限流电抗器运行的稳定性。

发明内容

本发明提供了一种零损耗深度限流装置的保护系统及方法，用于解决限流电抗器运行的稳定性较差的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种零损耗深度限流装置的保护系统，其零损耗深度限流装置包括限流电抗器以及与其并联的快速开关，所述零损耗深度限流装置连接于变压器与母线之间的线路上，其保护系统包括：开入模块、计数模块、控制模块、采样模块和开出模块；

所述开入模块用于获取所述限流电抗器的开入状态，所述开入状态包括投入和退出，还用于当所述限流电抗器的开入状态为退出时，则生成短时脉冲发送至所述计数模块；

所述计数模块用于计算在预设周期内接收的所述短时脉冲的次数，以得到预设周期内的限流电抗器的投入次数，将所述投入次数发送至所述控制模块；

所述采样模块用于获取所述限流电抗器的工作温度和开关支路短路电流，将所述限流电抗器的工作温度和开关支路短路电流发送至所述控制模块；