技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電設(shè)備限流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種串補限流一體化裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電負荷也隨之急劇的增長，中高壓長距離輸電線路帶來的電壓質(zhì)量問題逐漸暴露出來。對于人口密度較小的地區(qū)，供電半徑較大，輸電線路普遍較長。在早期負荷較輕的情況下，受端電壓尚可滿足使用需求；但隨著社會進步和經(jīng)濟發(fā)展，重負載用戶不斷增加，負荷電流在線路上的壓降明顯加大，造成對負荷的供電電壓質(zhì)量嚴重超標，負荷高峰時有的線路末端電壓只有額定電壓的80%，導(dǎo)致附近的工業(yè)和居民用電設(shè)備不能正常運行，直接影響了該地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活。

眾所周知電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路電流一般為額定電流幾十倍，甚至上百倍，隨著電負荷的急劇增長，不斷增大的短路電流對電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的沖擊越來越大；同時，現(xiàn)有的斷路器的開斷能力已難以滿足開斷巨大短路電流。因此為解決這一重大難題，限流電抗器被串接回路中的方式廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)輸配電系統(tǒng)中。限流電抗器串聯(lián)在回路中雖可限制短路電流強度，減小短路電流對電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的沖擊，以及維持母線電壓，避免短路故障的進一步擴大。但串聯(lián)限流電抗器卻有很多不足之處，首先，限流電抗器串聯(lián)回路中產(chǎn)生巨大的無功損耗也給用戶造成很大的經(jīng)濟負擔(dān)；其次，在選取限流電抗器的電抗值時，往往存在著滿足限制短路電流的要求后，額定電流下用戶端電壓過低的矛盾。電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)的長距離輸送過程中，輸電線路也會產(chǎn)生感抗，實質(zhì)上已等同形成了一種隱形、潛在的串接用戶負載回路中的電抗器，同樣造成用戶端電壓降低，同時又有較大的無功損耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種串補限流一體化裝置，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，改善了線路的電壓質(zhì)量，同時避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟損失。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種串補限流一體化裝置，包括由電容C1、C2并聯(lián)組成的補償電容器組C，所述補償電容器組C的進線端經(jīng)隔離刀閘G1與配電柜的進線端相連，其出線端依次經(jīng)限流電抗器L、隔離刀閘G2與配電柜的出線端相連，所述補償電容器組C的兩端并聯(lián)有非線性電阻氧化鋅FR及放電保護系統(tǒng)，所述限流電抗器L的兩端并聯(lián)有高速渦流開關(guān)K1，所述放電保護系統(tǒng)用于對補償電容器組C短接保護后釋放其電能，所述非線性電阻氧化鋅FR用于保護補償電容器組C不被燒壞。

上述方案中，串補限流一體化裝置還包括隔離刀閘G3，所述隔離刀閘G3的進線端與隔離刀閘G1的進線端相連，其出線端與隔離刀閘G2的出線端相連。

上述方案中，所述放電保護系統(tǒng)包括限流阻尼器RL和高速渦流開關(guān)K0，所述限流阻尼器RL的一端與補償電容器C的進線端相連，其另一端經(jīng)高速渦流開關(guān)K0與補償電容器組C的出線端相連。

上述方案中，所述限流阻尼器RL由電感L和電阻R相并聯(lián)組成。

上述方案中，高速渦流開關(guān)K0、K1通過安裝在配電柜中的控制器控制其開斷。

上述方案中，所述高速渦流開關(guān)K0、K1為真空滅弧式斷路器。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用的線路簡單、安全可靠，既能在短路時限制短路電流的強度，又可以通過補償電容器組C補償線路的分布感抗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善線路的電壓質(zhì)量，又能加大送電距離和增大輸送能力，提高了電能的綜合利用率，通過隔離刀閘G1、G2、G3實現(xiàn)停電檢修或更換裝置內(nèi)元器件，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電氣原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明：

如圖1所示，本實施例的串補限流一體化裝置，包括由電容C1、C2并聯(lián)組成的補償電容器組C，該補償電容器組C用于補償電路中的感抗，補償電容器組C的進線端經(jīng)隔離刀閘G1與配電柜的進線端相連，其出線端依次經(jīng)限流電抗器L、隔離刀閘G2與配電柜的出線端相連，補償電容器組C的兩端并聯(lián)有非線性電阻氧化鋅FR及放電保護系統(tǒng)，限流電抗器L的兩端并聯(lián)有高速渦流開關(guān)K1，放電保護系統(tǒng)用于對補償電容器組C短接保護后釋放其電能。在本發(fā)明中還增加了隔離刀閘G3，隔離刀閘G3的進線端與隔離刀閘G1的進線端相連，其出線端與隔離刀閘G2的出線端相連。限流電抗器L用于限制電路中的短路電流的強度，大大減小短路電流對電氣設(shè)備的沖擊。

本實施例的，放電保護系統(tǒng)包括限流阻尼器RL和高速渦流開關(guān)K0，限流阻尼器RL的一端與補償電容器C的進線端相連，其另一端經(jīng)高速渦流開關(guān)K0與補償電容器組C的出線端相連。該限流阻尼器RL由電感L和電阻R相并聯(lián)組成，用于串聯(lián)補償電容組C短接保護后釋放其電能。隔離刀閘G1、G2、G3與安裝在配電柜中的操作機構(gòu)相連接，通過人工控制其開斷，隔離刀閘G1、G2、G3用于不停電日常檢修和故障檢修更換裝置的元器件，通過隔離刀閘G1、G2、G3實現(xiàn)不停電檢修，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟損失。高速渦流開關(guān)K0、K1通過安裝在配電柜中的控制器控制其開斷，高速渦流開關(guān)K0、K1為真空滅弧式斷路器。

工作原理如下：線路正常運行時，高速渦流開關(guān)K0處于分閘狀態(tài)，使補償電容器組C串聯(lián)回路中，補償線路中分布電抗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善線路的電壓質(zhì)量，提高了電能的綜合利用率；高速渦流開關(guān)K1處于合閘狀態(tài)，短接裝置中的限流電抗器L,實現(xiàn)限流電抗器L的零損耗。

當(dāng)發(fā)生短路故障時，線路電流超過正常運行允許范圍時，非線性電阻氧化鋅FR立即限制補償電容器組C兩端的電壓，防止補償電容器組C持續(xù)升高，高速渦流開關(guān)K0快速將補償電容器組C短接，確保補償電容器組C的安全,并通過放電阻尼器RL快速釋放補償電容器組C內(nèi)的電能；同時高速渦流開關(guān)K1立即分閘，把限流電抗器L串聯(lián)回路中，限制短路電流的強度，減小短路電流對電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的沖擊，避免短路故障的進一步擴大。避免了為滿足短路電流最大值的要求后，額定電流下用戶端電壓過低的矛盾。

隔離刀閘G1、G2、G3用于不停電日常檢修和故障檢修更換裝置的元器件，通過隔離刀閘G1、G2、G3實現(xiàn)不停電檢修，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟損失。

以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。