[發明專利]電網限流裝置及電網限流器和電網限流系統

有效

• 申請號: 201310007631.1
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103023000A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 艾紹貴;王川;黃永寧;樊益平;張國勇;李艷軍;潘寧;張爽
• 申請（專利權）人: 寧夏電力公司電力科學研究院;安徽徽電科技股份有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;李志剛

技術領域

本發明涉及電氣領域，具體而言，涉及一種電網限流裝置及電網限流器和電網限流系統。

背景技術

由于電網的發展，許多地區電網的最大短路電流超過了斷路器的遮斷容量（目前最大為63kA）。受限于此，需要更有效的短路電流開斷技術。

早期國內開發研制出了采用爆炸式快速開斷載流橋體與高壓限流熔斷器、高吸能氧化鋅電阻相組合的大容量高速開關，大容量高速開關能夠在短路電流上升初期即開斷并限制其增長，可以在短路電流達到峰值的15%左右時，切斷短路電流，動作時間小于1ms，從而避免大的短路電流對電器設備造成沖擊。大容量高速開關具有額定電流大（6kA）、開斷時間短（小于3ms）、開斷能力強（160kA）、斷口耐壓高（36kV）的特點。但大容量高速開關使用有一些缺點，在大容量高速開關開斷后，將故障線路切除，對一些不能停電負荷的穩定運行帶來安全隱患，而且大容量高速開關只能安裝在室內。國內現有限流電抗器運行中損耗和電壓降低問題解決的案例，全部是在限流電抗器兩端通過開關柜并聯一臺大容量高速開關，大容量高速開關的控制在二次側實現，將控制信號通過絕緣變壓器發出觸發信號動作，控制回路電源由變電站380V動力系統提供。受絕緣水平的限制，大容量高速開關大多在6-35kV高壓室內使用，運行環節多，受限制條件多，安裝使用不便，并且由于增加了連接母線排的長度，使得故障概率和風險增加。

目前國內外對500kV及以下電網短路電流的限制大多采用電力電子技術，實現起來造價是我們裝置的10倍，且占地面積大，運行可靠性不高。

2008年，寧夏電科院提出了將大容量高速開關與限流電抗器在電網高壓一次側并聯形成一體化的“節能型電網限流裝置”的設想，并提出了實現裝置的技術原理、產品結構和技術參數，與凱立集團·安徽眾鑫電力技術有限公司合作研制，如圖1所示，1為控制單元，2為蓄電池，3為非線性電阻，4為熔斷器，5為橋體，其中，將大容量高速開關的橋體5、熔斷器4和非線性電阻3等元件安裝在復合絕緣套筒中，通過兼作絕緣支柱的倒置電容式分壓器直接由電網高壓一次側取得控制系統工作電源，在高壓側實現裝置測量、控制、多參數智能判斷的全自動運行，使得大容量高速開關的應用有了質的飛躍，研制成功的“節能型電網限流裝置”在寧夏某220kV變電站35kV中壓系統使用，在35kV近區短路故障時正確動作，避免了主變及其他設備受過大的短路電流沖擊損壞情況的發生，確保了系統安全穩定運行。但節能型電網限流裝置中的大容量高速開關爆炸橋開斷后需停電更換元件，造成了電網運行可靠性不高的問題。

針對現有技術中電網運行可靠性不高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種電網限流裝置、電網限流器及電網限流系統，以解決現有技術中電網運行可靠性不高的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種電網限流裝置，包括：

第一限流電抗器；第一智能高速開關，與該第一限流電抗器并聯；電流互感器，套裝在該第一限流電抗器與該第一智能高速開關并聯后的一側的母線上，用于實時監測該母線中的電流；以及控制器，與該電流互感器相連接，用于當該電流大于第一預設值時，控制該第一智能高速開關斷開，以及當該電流小于該第二預設值時，控制該第一智能高速開關閉合，該第一預設值大于該第二預設值。

進一步地，該裝置還包括：

第一接觸器，與該第一智能高速開關并聯；該控制器還用于檢測該第一智能高速開關的狀態，并且當該第一智能高速開關拒動時，控制該第一接觸器閉合。

進一步地，該裝置還包括：

報警電路，與該控制器連接，用于當該第一智能高速開關拒動時發出報警。

進一步地，該裝置還包括：

電容式電壓互感器，該電容式電壓互感器的第一端與該第一接觸器、該第一限流電抗器以及第一智能高速開關并聯后的第一端相連接，該電容式電壓互感器的輸出端與該控制器的供電電路相連接，用于向該控制器供電。

進一步地，該電容式電壓互感器的輸出端通過隔離變與該控制器的供電電路相連接。

進一步地，該裝置還包括：

第二限流電抗器；第二智能高速開關，與該第二限流電抗器并聯；第二接觸器，與該第二智能高速開關并聯；其中，該第二限流電抗器、第二智能高速開關以及第二接觸器并聯后的一端與該電容式電壓互感器的第一端相連接；該第二智能高速開關與該第一智能高速開關狀態相同，該第二接觸器與該第一接觸器狀態相同。

進一步地，該裝置還包括：