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(bǔ)限流一體化裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電負(fù)荷也隨之急劇的增長(zhǎng)，中高壓長(zhǎng)距離輸電線路帶來(lái)的電壓質(zhì)量問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。對(duì)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(zhǎng)。在早期負(fù)荷較輕的情況下，受端電壓尚可滿足使用需求；但隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，重負(fù)載用戶不斷增加，負(fù)荷電流在線路上的壓降明顯加大，造成對(duì)負(fù)荷的供電電壓質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo)，負(fù)荷高峰時(shí)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(yùn)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(shí)，短路電流一般為額定電流幾十倍，甚至上百倍，隨著電負(fù)荷的急劇增長(zhǎng)，不斷增大的短路電流對(duì)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的沖擊越來(lái)越大；同時(shí)，現(xiàn)有的斷路器的開(kāi)斷能力已難以滿足開(kāi)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(qiáng)度，減小短路電流對(duì)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(jìn)一步擴(kuò)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(wú)功損耗也給用戶造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；其次，在選取限流電抗器的電抗值時(shí)，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(guò)低的矛盾。電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)的長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中，輸電線路也會(huì)產(chǎn)生感抗，實(shí)質(zhì)上已等同形成了一種隱形、潛在的串接用戶負(fù)載回路中的電抗器，同樣造成用戶端電壓降低，同時(shí)又有較大的無(wú)功損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種串補(bǔ)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(shí)避免了因停電檢修帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種串補(bǔ)限流一體化裝置，包括由電容C1、C2并聯(lián)組成的補(bǔ)償電容器組C，所述補(bǔ)償電容器組C的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘G1與配電柜的進(jìn)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(bǔ)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(hù)系統(tǒng)，所述限流電抗器L的兩端并聯(lián)有高速渦流開(kāi)關(guān)K1，所述放電保護(hù)系統(tǒng)用于對(duì)補(bǔ)償電容器組C短接保護(hù)后釋放其電能，所述非線性電阻氧化鋅FR用于保護(hù)補(bǔ)償電容器組C不被燒壞。

上述方案中，串補(bǔ)限流一體化裝置還包括隔離刀閘G3，所述隔離刀閘G3的進(jìn)線端與隔離刀閘G1的進(jìn)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(hù)系統(tǒng)包括限流阻尼器RL和高速渦流開(kāi)關(guān)K0，所述限流阻尼器RL的一端與補(bǔ)償電容器C的進(jìn)線端相連，其另一端經(jīng)高速渦流開(kāi)關(guān)K0與補(bǔ)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(kāi)關(guān)K0、K1通過(guò)安裝在配電柜中的控制器控制其開(kāi)斷。

上述方案中，所述高速渦流開(kāi)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(jiǎn)單、安全可靠，既能在短路時(shí)限制短路電流的強(qiáng)度，又可以通過(guò)補(bǔ)償電容器組C補(bǔ)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(guò)隔離刀閘G1、G2、G3實(shí)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(shí)避免了因停電檢修帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電氣原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，本實(shí)施例的串補(bǔ)限流一體化裝置，包括由電容C1、C2并聯(lián)組成的補(bǔ)償電容器組C，該補(bǔ)償電容器組C用于補(bǔ)償電路中的感抗，補(bǔ)償電容器組C的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘G1與配電柜的進(jìn)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(bǔ)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(hù)系統(tǒng)，限流電抗器L的兩端并聯(lián)有高速渦流開(kāi)關(guān)K1，放電保護(hù)系統(tǒng)用于對(duì)補(bǔ)償電容器組C短接保護(hù)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(jìn)線端與隔離刀閘G1的進(jìn)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(qiáng)度，大大減小短路電流對(duì)電氣設(shè)備的沖擊。

本實(shí)施例的，放電保護(hù)系統(tǒng)包括限流阻尼器RL和高速渦流開(kāi)關(guān)K0，限流阻尼器RL的一端與補(bǔ)償電容器C的進(jìn)線端相連，其另一端經(jīng)高速渦流開(kāi)關(guān)K0與補(bǔ)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(bǔ)償電容組C短接保護(hù)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(jī)構(gòu)相連接，通過(guò)人工控制其開(kāi)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(guò)隔離刀閘G1、G2、G3實(shí)現(xiàn)不停電檢修，大大提高供電的可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。高速渦流開(kāi)關(guān)K0、K1通過(guò)安裝在配電柜中的控制器控制其開(kāi)斷，高速渦流開(kāi)關(guān)K0、K1為真空滅弧式斷路器。

工作原理如下：線路正常運(yùn)行時(shí)，高速渦流開(kāi)關(guān)K0處于分閘狀態(tài)，使補(bǔ)償電容器組C串聯(lián)回路中，補(bǔ)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(kāi)關(guān)K1處于合閘狀態(tài)，短接裝置中的限流電抗器L,實(shí)現(xiàn)限流電抗器L的零損耗。

當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，線路電流超過(guò)正常運(yùn)行允許范圍時(shí)，非線性電阻氧化鋅FR立即限制補(bǔ)償電容器組C兩端的電壓，防止補(bǔ)償電容器組C持續(xù)升高，高速渦流開(kāi)關(guān)K0快速將補(bǔ)償電容器組C短接，確保補(bǔ)償電容器組C的安全,并通過(guò)放電阻尼器RL快速釋放補(bǔ)償電容器組C內(nèi)的電能；同時(shí)高速渦流開(kāi)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(qiáng)度，減小短路電流對(duì)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的沖擊，避免短路故障的進(jìn)一步擴(kuò)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(guò)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(guò)隔離刀閘G1、G2、G3實(shí)現(xiàn)不停電檢修，大大提高供電的可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

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