一种串补限流一体化装置的制作方法

技术领域

本发明涉及电力系统配电设备限流技术领域，具体涉及一种串补限流一体化装置。

背景技术：

随着经济的发展，电负荷也随之急剧的增长，中高压长距离输电线路带来的电压质量问题逐渐暴露出来。对于人口密度较小的地区，供电半径较大，输电线路普遍较长。在早期负荷较轻的情况下，受端电压尚可满足使用需求；但随着社会进步和经济发展，重负载用户不断增加，负荷电流在线路上的压降明显加大，造成对负荷的供电电压质量严重超标，负荷高峰时有的线路末端电压只有额定电压的80%，导致附近的工业和居民用电设备不能正常运行，直接影响了该地区人民的生产和生活。

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几十倍，甚至上百倍，随着电负荷的急剧增长，不断增大的短路电流对电力系统电气设备的冲击越来越大；同时，现有的断路器的开断能力已难以满足开断巨大短路电流。因此为解决这一重大难题，限流电抗器被串接回路中的方式广泛应用在电力系统输配电系统中。限流电抗器串联在回路中虽可限制短路电流强度，减小短路电流对电力系统中电气设备的冲击，以及维持母线电压，避免短路故障的进一步扩大。但串联限流电抗器却有很多不足之处，首先，限流电抗器串联回路中产生巨大的无功损耗也给用户造成很大的经济负担；其次，在选取限流电抗器的电抗值时，往往存在着满足限制短路电流的要求后，额定电流下用户端电压过低的矛盾。电力系统输配电网的长距离输送过程中，输电线路也会产生感抗，实质上已等同形成了一种隐形、潜在的串接用户负载回路中的电抗器，同样造成用户端电压降低，同时又有较大的无功损耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种串补限流一体化装置，提高了系统的稳定性、可靠性和安全性，改善了线路的电压质量，同时避免了因停电检修带来经济损失。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种串补限流一体化装置，包括由电容C1、C2并联组成的补偿电容器组C，所述补偿电容器组C的进线端经隔离刀闸G1与配电柜的进线端相连，其出线端依次经限流电抗器L、隔离刀闸G2与配电柜的出线端相连，所述补偿电容器组C的两端并联有非线性电阻氧化锌FR及放电保护系统，所述限流电抗器L的两端并联有高速涡流开关K1，所述放电保护系统用于对补偿电容器组C短接保护后释放其电能，所述非线性电阻氧化锌FR用于保护补偿电容器组C不被烧坏。

上述方案中，串补限流一体化装置还包括隔离刀闸G3，所述隔离刀闸G3的进线端与隔离刀闸G1的进线端相连，其出线端与隔离刀闸G2的出线端相连。

上述方案中，所述放电保护系统包括限流阻尼器RL和高速涡流开关K0，所述限流阻尼器RL的一端与补偿电容器C的进线端相连，其另一端经高速涡流开关K0与补偿电容器组C的出线端相连。

上述方案中，所述限流阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成。

上述方案中，高速涡流开关K0、K1通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。

上述方案中，所述高速涡流开关K0、K1为真空灭弧式断路器。

由上述技术方案可知，本发明采用的线路简单、安全可靠，既能在短路时限制短路电流的强度，又可以通过补偿电容器组C补偿线路的分布感抗，提高电力系统的稳定性，改善线路的电压质量，又能加大送电距离和增大输送能力，提高了电能的综合利用率，通过隔离刀闸G1、G2、G3实现停电检修或更换装置内元器件，大大提高供电的可靠性和安全性，同时避免了因停电检修带来经济损失。

附图说明

图1是本发明的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本实施例的串补限流一体化装置，包括由电容C1、C2并联组成的补偿电容器组C，该补偿电容器组C用于补偿电路中的感抗，补偿电容器组C的进线端经隔离刀闸G1与配电柜的进线端相连，其出线端依次经限流电抗器L、隔离刀闸G2与配电柜的出线端相连，补偿电容器组C的两端并联有非线性电阻氧化锌FR及放电保护系统，限流电抗器L的两端并联有高速涡流开关K1，放电保护系统用于对补偿电容器组C短接保护后释放其电能。在本发明中还增加了隔离刀闸G3，隔离刀闸G3的进线端与隔离刀闸G1的进线端相连，其出线端与隔离刀闸G2的出线端相连。限流电抗器L用于限制电路中的短路电流的强度，大大减小短路电流对电气设备的冲击。

本实施例的，放电保护系统包括限流阻尼器RL和高速涡流开关K0，限流阻尼器RL的一端与补偿电容器C的进线端相连，其另一端经高速涡流开关K0与补偿电容器组C的出线端相连。该限流阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成，用于串联补偿电容组C短接保护后释放其电能。隔离刀闸G1、G2、G3与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制其开断，隔离刀闸G1、G2、G3用于不停电日常检修和故障检修更换装置的元器件，通过隔离刀闸G1、G2、G3实现不停电检修，大大提高供电的可靠性和安全性，同时避免了因停电检修带来经济损失。高速涡流开关K0、K1通过安装在配电柜中的控制器控制其开断，高速涡流开关K0、K1为真空灭弧式断路器。

工作原理如下：线路正常运行时，高速涡流开关K0处于分闸状态，使补偿电容器组C串联回路中，补偿线路中分布电抗，提高电力系统的稳定性，改善线路的电压质量，提高了电能的综合利用率；高速涡流开关K1处于合闸状态，短接装置中的限流电抗器L,实现限流电抗器L的零损耗。

当发生短路故障时，线路电流超过正常运行允许范围时，非线性电阻氧化锌FR立即限制补偿电容器组C两端的电压，防止补偿电容器组C持续升高，高速涡流开关K0快速将补偿电容器组C短接，确保补偿电容器组C的安全,并通过放电阻尼器RL快速释放补偿电容器组C内的电能；同时高速涡流开关K1立即分闸，把限流电抗器L串联回路中，限制短路电流的强度，减小短路电流对电力系统中电气设备的冲击，避免短路故障的进一步扩大。避免了为满足短路电流最大值的要求后，额定电流下用户端电压过低的矛盾。

隔离刀闸G1、G2、G3用于不停电日常检修和故障检修更换装置的元器件，通过隔离刀闸G1、G2、G3实现不停电检修，大大提高供电的可靠性和安全性，同时避免了因停电检修带来经济损失。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。