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中高压电网新型分布式串联补偿系统
【日期】 2012年1月5日   【浏览】 [3777]


1、概述
     随着经济的发展,用电负荷的增长,中高压长距离输电线路带来的电压质量问题逐渐暴露出来:
1)长距离送电造成负荷末端电压严重降低
2)重负载启停导致电压波动范围加大
3)重负荷长距离输电的静态稳定裕度和低频振荡问题 
依据串联补偿原理,在系统线路中串联电容,根据系统电压波动情况适当的选择补偿深度,将受端电压控制在允许的额定范围内;当系统发生短路时,与电容并联连接的“短路快速识别系统”能够在3ms内完成短路故障的快速、准确判断,并迅速将信号传输给同样与电容并联连接的快速开关,快速开关快速动作,能够在一个工频周期(20ms)内,在电流过零点时将电容短接;与电容并联的氧化锌串、并联系统具备多点动态均能特性,在电容短接前能够迅速吸收过电压的多余能量,确保把电容过电压控制在额定安全范围,那么电容的容量可以得到极大的缩减,在降低设备成本的同时,设备的体积得到了有效的控制,可以实现在系统中进行多点补偿。
2、主要特点:
1) 氧化锌非线性电阻的串、并联多点动态均能技术
在补偿电容两端并联大容量的氧化锌非线性电阻,用来限制电容器在系统短路冲击下的过电压问题,将电容器两端电压限制在一个较低的水平,这样电容器的造价自然会大幅降低;我们通过对多路氧化锌非线性电阻的串、并联多点均能的核心技术的掌握,确保氧化锌非线性电阻能通过线路的最大短路电流,并在该短路电流下,氧化锌非线性电阻不因发热而损坏。
2) 快速真空断路器
我们运用独特快速涡流驱动技术,可以将真空短路器的动作时间控制在8-12ms,在加上故障判断的时间,合计可以控制在15ms以内,完全能够满足系统对动作时间的要求。
快速开关技术的掌握
3) 短路故障的快速识别及相控技术
该技术采用电流瞬时值和电流变化率作为判据,采用3取2的表决方式,测控单元的判断时间可以控制在0.3-0.4ms内,该项技术在我们专利产品FSR中已经成功运用了13年,是非常成熟的技术。
以电流瞬时值和电流变化率作为判据为基础,可以确保在2ms之内准确判断出短路故障并预测出短路电流的过零点,结合快速真空断路器就能够在20ms之内短路电流的第一次过零点的实现过零开断。

3、新型分布式串联补偿系统的构成
1)原理接线 旁路开关

2)主要构成:
电容器:  正常运行时补偿电容串联在线路中,根据补偿深度要求合理配置。
放电电阻:用以限制电容器的放电电流。
放电开关:正常运行时处于分闸状态,线路发生短路时用以接通电容器的放电回路,放电电流被放电电阻限制在允许的范围内,以防止放电开关发生触头熔焊。
旁路开关:正常运行时处于分闸状态,线路发生短路时待放电开关合闸并在电容器储存的电荷全部释放之后合闸,最终将电容器短接;
限压电阻:正常运行时串联电容的电压低于氧化锌的门槛电压,氧化锌不起作用;短路时,随着短路冲击电流的增大,氧化锌两端的电压因超过门槛电压而迅速导通,将电容器看两端的电压限制在较低的水平,保护电容器不受伤害。
取样电阻:用以检测电容器两端的电压。
4、新型分布式串联补偿系统的功能
1)自动投退功能:新型分布式串联补偿系统具备自动投、退功能,当线路送电成功,系统在延时2分钟后自动投入;当线路出现短路故障时,系统可在15ms内自动快速退出;当装置本身出现故障时,系统可以实现快速退出。
2)远方监控功能:系统利用光纤,实现远程测控,能够满足建立智能型电网的要求,保证远方监控功能的实现。
3)同步操作功能:系统可以确保子站和控制器自动投、退的同步性。
4)故障诊断、报警与纠错功能:系统的重要环节采取了3取2的表决方式,确保故障诊断准确性,并报警;当装置自己发生故障时,系统会自动启动退出程序;系统还具有自动闭锁投入功能。
5)事件记忆功能:系统具备“黑匣子”功能,自动记忆所有的事件以备查。

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