[发明专利]一种具有合闸涌流抑制功能的无功补偿装置

说明书

本申请提供的一种具有合闸涌流抑制功能的无功补偿装置，包括断路器、电容器组及超导模块，其中超导模块包括超导带材、绝热容器、制冷介质存储装置、制冷介质、引流管及限流阀；断路器、超导带材及电容器组依次串联连接；绝热容器内容纳有制冷介质；超导带材浸于制冷介质中；制冷介质存储装置通过引流管及限流阀与所述绝热容器相连接。当断路器合闸而产生高频涌流，此时通过超导带材的高频涌流的电流幅值超过超导带材的临界电流，超导带材的超导态被破坏而转换为正常态，超导带材的阻值瞬间变大，电容器组的合闸涌流被大阻值的超导带材所抑制，这样很好地解决了合闸涌流过大而造成的断路器结构损坏的问题。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种具有合闸涌流抑制功能的无功补偿装置。

背景技术

在电力系统运行过程中，因电网负载情况波动频繁，为提高电网功率因素，减少谐波，稳定电压及降低供配电的线路损耗，电容器组会被频繁地投入和切除。

然而在电力系统实际运行情况中，电容器组在运行无功补偿投入过程中的暂态现象会导致合闸涌流，合闸涌流产生的主要原因是电容器组处于未充电状态，在合闸瞬间流过电容器电流只受其回路阻抗的限制，而此时回路的阻抗极小，因此所产生的合闸涌流理论上将会极大。合闸涌流严重时将会损坏电容器组绝缘组件，影响其使用寿命，同时也会使断路器结构受到损害，尤其是真空断路器，会出现较高概率的重击穿现象，并且随着无功补偿系统电压等级的提高，真空断路器容性电流开断弧后重击穿概率有明显上升的趋势。

目前比较常用的限制涌流的技术措施是在电容器回路中串入电抗器或辅助开关加电阻或电抗。然而，串联电抗器与电容器不能随意组合，可能导致某次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全，同时带有辅助开关的限制涌流措施装置结构及控制也比较复杂。

发明内容

本申请提供了一种具有合闸涌流抑制功能的无功补偿装置，以解决电力供配电系统中由于投切电容器组合闸涌流过大而造成的断路器结构损坏、开断时发生重击穿的几率高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供的一种具有合闸涌流抑制功能的无功补偿装置，包括断路器、电容器组及超导模块，其中：

所述超导模块包括超导带材、绝热容器、制冷介质存储装置、制冷介质、引流管及限流阀；

所述断路器、所述超导带材及所述电容器组依次串联连接；

所述绝热容器内容纳有所述制冷介质；

所述超导带材浸于所述制冷介质中；

所述制冷介质存储装置通过引流管及限流阀与所述绝热容器相连接。

优选地，所述超导模块还包括限压阀，所述限压阀设于所述绝热容器的上端。

优选地，所述断路器设为SF₆断路器或真空断路器。

优选地，所述超导带材设为NbTi、Nb₃Sn、Nb₃Al、Bi系或钇系中的一种。

优选地，所述电容器组包括一个或多个电容器。

优选地，所述绝热容器设为长方体型绝热容器或桶型绝热容器。

优选地，所述制冷介质设为液氦、液氢或液氮。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：