固态短路限流器的研究与开发

时间:2019-04-05 00:55:18 来源:济阳农业网 作者:匿名



随着电力系统和现代工业的发展,大规模的电网互联和跨境互联正在进行中,单机容量不断增加,低阻抗和大容量变压器在现代低压配电系统中的应用正在增长分配网络的发展正在使电力系统的短路容量不断增加。必须满足增加短路电流的更苛刻要求。传统的做法是在电网中连接限流电抗器。但是,当电网处于正常运行状态时,其上存在电压降和损耗,这对电网的电力传输质量有一定的影响。同时,由于限流电抗不能太大,故障发生时不能显着降低短路电流。限流保险丝是目前唯一的商用故障限流器。一旦保险丝熔断,故障电路就会切断,但这只是一次动作。另一种方法是更换断路器和相关的电气设备,但更换设备的投资是巨大的。在更换设备期间,电网系统的可靠性大大降低。目前,设备的容量符合容量要求。在不久的将来,设备容量可能是不满足短路电流水平。因此,系统中的短路电流限制已成为亟待解决的问题。

1.国外固态限流器的进展

在20世纪90年代初引入固态限流器项目后,该领域的国外研究取得了很大进展。 1993年初,在美国新泽西州Mort Monmouth的陆军电力中心的4.6kV交流馈线上安装了一台由反并联GTO组成的6.6兆瓦固态断路器。平均工作电流为800A,短路故障发生300μs。切断故障,发挥有效的保护作用。

Westinghouse和EPRI合作创建了一个短路限流器(13.8kV,675A,与固态断路器SSCB相结合),于1995年2月安装在PSE&G变电站并投入运行。

日本的东北电力公司和日立公司开发了DCLD(配电流限制装置)测试装置并进行了测试。在实验测试装置中,使用流体自循环冷却系统将GTO开关置于密闭容器中。通过实验,发现DCLD的作用非常迅速。当电流为400A,电压为6.6kV,通过功率为4570kW时,GTO和二极管损耗不超过通过功率的0.2%,表明使用自循环冷却系统是完全可行的。对于混合电流限制器,由富士电机和关西电力有限公司联合开发的400V配电混合限流断路装置由真空开关和GTO并联组成。

在过去的两年中,一方面,前几个固态限流器已经完善,以满足更实际和商业化的工业现场作业的需要;另一方面,更多的工作已经放在多个功能上。在流量装置的研究中,大多数研究倾向于将串联无功补偿和限流功能结合起来。

2.国内固态限流器的研究现状

中国对固态限流器的研究起步晚于国外,但也取得了一些初步成果。华东冶金学院的无损电阻(LLR)短路限流器研究取得了一定进展,并获得了国家专利。华中科技大学研究的基于串联补偿功能的限流器拓扑结构是真空触发间隙或由高速排斥机构操作的闭合开关。真空间隙的点火时间为1μs~5μs,由高速排斥机构操作的关闭开关动作时间在1ms以内,均快速移动,成本不是很高,有一定的研究意义。具有串联补偿功能的新型短路电流限制器可以控制补偿的程度并控制故障电流限制的程度。

浙江大学对新型固态短路电流限制技术的研究工作始于1995年,并对适用于交流系统的限流技术进行了深入研究。目前,交流系统的限流系统已经完成了实验室的研究工作。不仅进行了大量的模拟研究,还进行了各种工作条件下实验室原型的小体积实验,取得了满意的结果。根据迄今取得的研究成果,与国家有关部门合作,正在开发工业试验原型,并取得了重大进展。

文章来源:继电保护与自动化设备行业协会

相关新闻