一种基于限流氧化锌FR的母线电压保持装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统母线电压保持技术领域，尤其是一种基于限流氧化锌FR的母线电压保持装置。

背景技术：

随着经济的发展，企业用电负荷的急剧增长，电网中母线所带支路越来越多，当母线下某一条支路发生短路，与该支路相连的母线电压陡降严重，母线残余的电压一般低于额定电压的20%，只有当该支路断路器开断，切除了短路故障，母线电压才能恢复。母线电压出现凹陷这段时间，企业供电系统称之为“晃电”。在“晃电”发生期间，母线电压很低，使一些未发生短路故障的负载运行中断，如变频器、电动机、继电器、电磁阀等。这些对“晃电”反应明显的负载称之为敏感负载，其特点是有机械运动以及有电能或磁能储能元件的存在。

当区外网发生短路故障，可以将区内网整体全部负载或部分重要负载切换到另一个区外网，但区内网中某支路发生短路就不能整体切换了，只能部分切换。若区内网中重要的敏感负载已人为集中到少数支路或其支路数本就不多，部分切换是可以解决区内网短路造成重要负载停运的问题，必要条件是要有可以切换的合适区外网。如果区内网中重要的敏感负载支路很多，部分切换的成本就太大，如果连可切换的区外网条件都不具备，那么要解决区内网晃电问题，采用母线电压保持装置是可取的方案。

目前市场使用的母线残压保持装置都是通过高速开关控制母保电抗器的投入，正常运行时，高速开关短接母保电抗器，当支路发生短路故障时，高速开关分闸，把母保电抗器串接到线路中，从短路故障发生到高速开关分闸需要18ms，短路故障有可能扩大到母线侧，将造成更大范围的电力系统短路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全可靠、动作快，能及时切除隔离短路故障，防止短路故障范围的进一步扩大，有效保证母线在馈线支路短路故障时的不失压的基于限流氧化锌FR的母线电压保持装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于限流氧化锌FR的母线电压保持装置，包括限流氧化锌FR、第二高速涡流开关K1、用于系统短路后快速投入限流氧化锌FR的高压速断熔丝FU、用于短路故障切除后退出限流氧化锌FR的第一高速涡流开关K0、用于限流氧化锌FR短接后限制冲击电流的放电阻尼器RL，以及用于不停电检修或更换元器件的第一隔离刀闸G1、第二隔离刀闸G2、第三隔离刀闸G3；所述放电阻尼器RL与第一高速涡流开关K0串联后与限流氧化锌FR并联，所述高压速断熔丝FU并联在限流氧化锌FR的两端，所述限流氧化锌FR的进线端依次通过第二高速涡流开关K1、第一隔离刀闸G1接装置的进线端，限流氧化锌FR的出线端通过第二隔离刀闸G2接装置的出线端。

所述放电阻尼器RL由电感L和电阻R并联组成。

所述第一高速涡流开关K0、第二高速涡流开关K1均为真空灭弧室灭弧断路器。

所述第三隔离刀闸G3的一端接在装置的进线端和第一隔离刀闸G1之间，另一端接在第二隔离刀闸G2和装置的出线端之间。

所述限流氧化锌FR、第二高速涡流开关K1、高压速断熔丝FU、第一高速涡流开关K0、放电阻尼器RL、第一隔离刀闸G1、第二隔离刀闸G2和第三隔离刀闸G3均安装在配电柜内。

所述第一高速涡流开关K0、第二高速涡流开关K1均通过安装在配电柜中的控制器控制其开断；所述第一隔离刀闸G1、第二隔离刀闸G2和第三隔离刀闸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。

由上述技术方案可知，本实用新型具有结构简单、安全可靠、动作快等优点，能快速投入限流氧化锌FR，及时切除隔离短路故障，防止短路故障范围的进一步扩大，有效保证母线在馈线支路短路故障时的不失压,同时通过第一、二、三隔离刀闸G1、G2、G3避免了因停电检修带来经济损失。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于限流氧化锌FR的母线电压保持装置，包括限流氧化锌FR、第二高速涡流开关K1、用于系统短路后快速投入限流氧化锌FR的高压速断熔丝FU、用于短路故障切除后退出限流氧化锌FR的第一高速涡流开关K0、用于限流氧化锌FR短接后限制冲击电流的放电阻尼器RL，以及用于不停电检修或更换元器件的第一隔离刀闸G1、第二隔离刀闸G2、第三隔离刀闸G3；所述放电阻尼器RL与第一高速涡流开关K0串联后与限流氧化锌FR并联，所述高压速断熔丝FU并联在限流氧化锌FR的两端，所述限流氧化锌FR的进线端依次通过第二高速涡流开关K1、第一隔离刀闸G1接装置的进线端，限流氧化锌FR的出线端通过第二隔离刀闸G2接装置的出线端。

如图1所示，所述放电阻尼器RL由电感L和电阻R并联组成，所述放电阻尼器RL的一端与限流氧化锌FR的进线端相连，另一端与第一高速涡流开关K0的进线端相连。放电阻尼器RL用于限制限流氧化锌FR的放电冲击电流，防止限流氧化锌FR由于过流而损坏，使限流氧化锌FR两端电压能够限制在一个较低的水平，大大提高了限流氧化锌FR的投入限流的频率。

如图1所示，所述第一高速涡流开关K0、第二高速涡流开关K1均为真空灭弧室灭弧断路器。所述第一高速涡流开关K0的一端与放电阻尼器RL的出线端相连，另一端与限流氧化锌FR的出线端相连。当电力系统线路中发生短路故障，短路故障切除后，控制器立即控制第一高速涡流开关K0合闸，从而将限流氧化锌FR短接，实现正常运行限流氧化锌FR的零损耗。

如图1所示，所述第三隔离刀闸G3的一端接在装置的进线端和第一隔离刀闸G1之间，另一端接在第二隔离刀闸G2和装置的出线端之间。所述限流氧化锌FR、第二高速涡流开关K1、高压速断熔丝FU、第一高速涡流开关K0、放电阻尼器RL、第一隔离刀闸G1、第二隔离刀闸G2和第三隔离刀闸G3均安装在配电柜内。高压速断熔丝FU用于短路时快速熔断，高压速断熔丝FU熔断产生弧压，使限流氧化锌FR导通，限流氧化锌FR导通后自身产生一个较大阻抗，能有效限制短路电流的强度，大大减小短路电流对电气设备的冲击。所述第一高速涡流开关K0、第二高速涡流开关K1均通过安装在配电柜中的控制器控制其开断；所述第一隔离刀闸G1、第二隔离刀闸G2和第三隔离刀闸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。

本实用新型的工作原理如下：当母线馈线下任一支路发生短路故障时，高压速断熔丝FU熔断产生弧压，使限流氧化锌FR导通，限流氧化锌FR导通后自身产生一个较大阻抗，通过限流氧化锌FR将该条馈线的短路故障电流限制到该条馈线的额定电流的大小，从而有效防止母线因一条支路出现故障而使整条母线失压，大大减小短路故障的范围；当限流氧化锌FR投入时，故障支路短路电流大大降低，支路断路器能有效切除该支路的短路故障；当该支路断路器因出现故障时，无法快速切除本支路的短路故障时，配电柜中的控制器立即控制第二高速涡流开关K1分闸，将整条支路进行隔离，防止短路故障的进一步扩大；当短路故障被本支路断路器切除后，配电柜中的控制器控制第一高速涡流开关K0立即闭合，将限流氧化锌FR进行短接，防止限流氧化锌FR长期投入消耗大量无功损耗和用户端电压过低的实际运行问题。通过第一、二、三隔离刀闸G1、G2、G3实现不停电检修，减小日常检修和故障检修的停电范围，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。