[发明专利]电网限流装置及电网限流器和电网限流系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气领域，具体而言，涉及一种电网限流装置及电网限流器和电网限流系统。

背景技术

由于电网的发展，许多地区电网的最大短路电流超过了断路器的遮断容量（目前最大为63kA）。受限于此，需要更有效的短路电流开断技术。

早期国内开发研制出了采用爆炸式快速开断载流桥体与高压限流熔断器、高吸能氧化锌电阻相组合的大容量高速开关，大容量高速开关能够在短路电流上升初期即开断并限制其增长，可以在短路电流达到峰值的15%左右时，切断短路电流，动作时间小于1ms，从而避免大的短路电流对电器设备造成冲击。大容量高速开关具有额定电流大（6kA）、开断时间短（小于3ms）、开断能力强（160kA）、断口耐压高（36kV）的特点。但大容量高速开关使用有一些缺点，在大容量高速开关开断后，将故障线路切除，对一些不能停电负荷的稳定运行带来安全隐患，而且大容量高速开关只能安装在室内。国内现有限流电抗器运行中损耗和电压降低问题解决的案例，全部是在限流电抗器两端通过开关柜并联一台大容量高速开关，大容量高速开关的控制在二次侧实现，将控制信号通过绝缘变压器发出触发信号动作，控制回路电源由变电站380V动力系统提供。受绝缘水平的限制，大容量高速开关大多在6-35kV高压室内使用，运行环节多，受限制条件多，安装使用不便，并且由于增加了连接母线排的长度，使得故障概率和风险增加。

目前国内外对500kV及以下电网短路电流的限制大多采用电力电子技术，实现起来造价是我们装置的10倍，且占地面积大，运行可靠性不高。

2008年，宁夏电科院提出了将大容量高速开关与限流电抗器在电网高压一次侧并联形成一体化的“节能型电网限流装置”的设想，并提出了实现装置的技术原理、产品结构和技术参数，与凯立集团·安徽众鑫电力技术有限公司合作研制，如图1所示，1为控制单元，2为蓄电池，3为非线性电阻，4为熔断器，5为桥体，其中，将大容量高速开关的桥体5、熔断器4和非线性电阻3等元件安装在复合绝缘套筒中，通过兼作绝缘支柱的倒置电容式分压器直接由电网高压一次侧取得控制系统工作电源，在高压侧实现装置测量、控制、多参数智能判断的全自动运行，使得大容量高速开关的应用有了质的飞跃，研制成功的“节能型电网限流装置”在宁夏某220kV变电站35kV中压系统使用，在35kV近区短路故障时正确动作，避免了主变及其他设备受过大的短路电流冲击损坏情况的发生，确保了系统安全稳定运行。但节能型电网限流装置中的大容量高速开关爆炸桥开断后需停电更换元件，造成了电网运行可靠性不高的问题。

针对现有技术中电网运行可靠性不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电网限流装置、电网限流器及电网限流系统，以解决现有技术中电网运行可靠性不高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电网限流装置，包括：

第一限流电抗器；第一智能高速开关，与该第一限流电抗器并联；电流互感器，套装在该第一限流电抗器与该第一智能高速开关并联后的一侧的母线上，用于实时监测该母线中的电流；以及控制器，与该电流互感器相连接，用于当该电流大于第一预设值时，控制该第一智能高速开关断开，以及当该电流小于该第二预设值时，控制该第一智能高速开关闭合，该第一预设值大于该第二预设值。

进一步地，该装置还包括：

第一接触器，与该第一智能高速开关并联；该控制器还用于检测该第一智能高速开关的状态，并且当该第一智能高速开关拒动时，控制该第一接触器闭合。

进一步地，该装置还包括：

报警电路，与该控制器连接，用于当该第一智能高速开关拒动时发出报警。

进一步地，该装置还包括：

电容式电压互感器，该电容式电压互感器的第一端与该第一接触器、该第一限流电抗器以及第一智能高速开关并联后的第一端相连接，该电容式电压互感器的输出端与该控制器的供电电路相连接，用于向该控制器供电。

进一步地，该电容式电压互感器的输出端通过隔离变与该控制器的供电电路相连接。

进一步地，该装置还包括：

第二限流电抗器；第二智能高速开关，与该第二限流电抗器并联；第二接触器，与该第二智能高速开关并联；其中，该第二限流电抗器、第二智能高速开关以及第二接触器并联后的一端与该电容式电压互感器的第一端相连接；该第二智能高速开关与该第一智能高速开关状态相同，该第二接触器与该第一接触器状态相同。

进一步地，该装置还包括：