第八章 深度限流装置运行规程
(续阜康热电公司电气设备运行规程第八章)
序言:我公司七、八号机6.3kv系统中,由于系统短路电流较大,设计院为了解决断路器开断能力不足、动、热稳定不够等问题,在主变低压侧加装ZLB型零损耗深度限流装置,以降低6.3kv系统的三相短路电流。ZLB型零损耗深度限流装置,在系统无短路电流故障发生时,电抗器被快速开关短接,可谓零损耗,当6.3kv系统发生短路故障时,快速开关断开,电抗器接入,启到深度限流的作用。系统短路故障切除后,装置立即返回到电抗器被快速开关短接的原工作状态。
ZLB型零损耗深度限流装置属于国内新型产品,有很好的节能作用。但是任何事物都有两面性,如果该装置不能可靠投入,其结果就是事故;如果该装置投入后不能在5s内可靠断开,其结果就是该装置的电抗器烧毁和主回路断相。该装置同主变一样,只有投入,退出就是停机停炉。所以,保证ZLB型零损耗深度限流装置在完好状态下运行,是唯一出路,也是编制ZLB型零损耗深度限流装置的根本目的。
第一节 技术条件
设备名称:零损耗深度限流装置 型 号:ZLB-6-5/80
额定电压:6.3KV 限流深度:>70% 频 率:50±2HZ 绝缘水平:10kV 额定电流:5000A
电感量:0.377Ω 冷却方式:风冷
限流开关动作时间:合闸<20ms、分闸<10ms 标称限流时间:≥2s 装置耐压:≥90(kv·lmin) 海拔高度:≤1000m 环境温度:-40℃-60℃ 相对湿度:≤85%(25℃) 使用地点:户外
污秽等级:E级,带电体间距中心≦300mm 出厂日期:2012.11.30 出厂编号:2012Z0010-1
制造厂家:合肥贝阿益电力设备有限公司
第二节 设备概况
1. ZLB工作原理
当6.3kv系统发生短路时,短路电流通过电流互感器给罗克线圈,当短路电流大于设定的幅值,高速DCP通过专用算法,快速精确的预测出三相电流过零点的精确时间,分别在每相电流过零之前发出信号。高速开关在电流接近过零点的三相分别准确分闸开断,短路电流通过电抗器并受到限制,短路电流幅值大大降低。
本装置可在7-15ms内将短路电流限制在原幅值50%以下,使系统所受到的短路冲击大大降低,保护系统内变压器、发电机等电气设备,同时降低了短路点电源侧真空断路器的遮断电流,保证了系统的安全运行。短路故障切除后,测控单元自动检测母线电压,当6.3kv母线电压回升后,立即给高速开关发出合闸命令,深度限流电抗器退出,系统即可恢复正常运行。
2. 限流装置主体部分
由电流互感器、电抗器、高速真空断路器、罗克线圈、电容器、压敏电阻等组成。
正常运行高速真空断路器在合闸状态,电抗器被断路器旁路掉; 事故瞬间高速真空断路器跳闸闸,电抗器完全接入,承受短路电流。 3. 控制柜 控制柜设在
通过光纤通讯测控深度限流主体部分工作状态,向主控制室 4. 光纤通讯部分
5. 设备电源
限流装置主体B相内部接220v/165v隔离变压器,变压器对地绝缘水平
10kV。 6. 设备控制
设在66kv高压配电室。
第三节 正常运行 第四节 事故处理 第五节 设备检查 第六节 设备检修
系统参数,主变: 额定容量:S1= 63MVA 额定电压:Un= 10kV
额定电流:In=S1/√3XUn=3.64KA 短路电压百分比: UK%=8% 5台发电机:
额定容量: 等效容量约S2=45MVA 额定电压: Un=10kV
额定电流:In=S2/√3XUn=2.6KA 发电机超瞬变电抗平均值:X''d=13 %
图1 供电一次系统图
5台发电机出口均装有FSR大容量高速开关装置 如图1 当K1点发生短路后
主变提供的短路电流: I1=In/UK%=3.64KA/8%=46KA
5台发电机提供的短路电流I2(五台发电机的超瞬变电抗均按0.13考虑):
I2=In/X''d=2.6KA/0.13=20kA
假设与5台FSR并联的限流电抗器限流10KA, 则
短路点总的短路电流值Iz=I1+I2/2=46KA +10KA =56kA
由于流向短路点的短路电流超过50kA,这样对断路器的开断容量要求就比较高。系统如果要安全运行,必需降低流向短路点的短路电流,才能选用合适的断路器进行开断。若线路断路器的额定短路开断电流为31.5KA,为了增加开断的可靠性,将系统总的短路电流限制到断路器额定开断容量的80% ,即31.5 X 0.8=25KA,则需将主变提供的短路电流降低到IK1'=25KA-10KA=15KA,这样断路器才能安全的开断短路点的电流。
此方案在从根本上解决了,断路器的开断容量不足,电抗器限流深度等问题。
3. ZLB工作原理
本装置通过罗克线圈,监视系统电流,当短路电流大于设定的幅值,高速DCP通过专用算法,快速精确的预测出三相电流过零点的精确时间,分别在每相电流过零之前发出信号。
高速开关在电流接近过零点时三相分别准确分闸开断,短路电流换流进入深限流电抗器中,限制短路电流,短路电流幅值大大降低。测控单元向后台发出动作指示信号。
本装置可在7~15毫秒内可将短路电流限制在原幅值50%以下,使系统所受到的短路冲击大大降低,保护系统内变压器发电机等电气设备,同时提高了短路点负载真空断路器使用寿命,保证了系统的安全运行。短路故障切除后,测控单元自动检测母线电压回升立即给高速开关发出合闸命令,深限流电抗器退出,系统即可恢复正常运行。
4.采用零损耗深度限流装置的优点
4.1 大容量高速开关与深度限流装置的比较。