基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法，本方法首先设定典型供配电系统，该系统包含两个等效电源以及四条分别带有负荷的供电母线；分别对由两个等效电源对各母线贡献的短路电流进行计算；依据各母线所接高压断路器的三相短路电流分断能力对各母线短路电流是否超标进行判断；设定在典型供配电系统中可能的深度限流装置安装位置；根据各母线短路电流超标的状态，限定深度限流装置的安装位置，以及其限流电抗器阻抗必须满足的约束条件

【技术实现步骤摘要】
基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法


[0001]本专利技术涉及高压供配电
，尤其涉及一种基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法
。

技术介绍

[0002]随着我国工业的迅速发展，尤其是钢铁
、
化工等产能增加，电网容量逐年上升，导致系统短路电流增大
。
短路电流增大，对断路器分断能力带来极大考验
。
因此有效限制系统短路电流非常重要
。
目前
≦35kV
电网常用的限制短路电流措施如下：
1、
采用高阻抗变压器
。
高阻抗变压器成本昂贵，本身损耗也较大，在特殊接线方式下，有时也往往达不到满意的限流效果
。
[0003]2、
采用普通串联限流电抗器
。
限流电抗率一般在6～
14%
，一般限流效果较显著，但长期投运存在电力损耗较大
、
母线压降等弊病
。
[0004]3、
采用爆炸桥式限制器
。
爆炸桥式限制器可以与限流电抗器并联运行，发生短路故障后，爆炸桥式限制器切断回路，投入电抗器
。
断开靠的是载流桥体爆破开断，桥体炸断后无法自行恢复，需更换备件方可重新投入运行
。
[0005]4、
采用零损耗深度限流装置，该装置主要由限流电抗器和快速开关组成，快速开关与限流电抗器并联运行
。
在电网正常运行时，负荷电流流过快速开关，限流电抗器被旁路，不发生电耗；短路时，依赖快速短路故障识别控制器，可在小于
20
毫秒时间内将快速开关开断，投入限流电抗器，系统短路电流限制在期望幅值内
。
[0006]零损耗深度限流装置维护简单，可靠性较高，目前已经广泛应用于
≦35kV
电网短路电流的限制
。
[0007]采用零损耗深度限流装置进行短路电流限制的传统做法一般是将电抗器串入短路电流超标母线的上方，通过合理选择电抗器参数，可以有效将短路电流限制在所需范围内
。
但由于电抗器尺寸大，且还要并联快速开关，如果母线额定电流还很大，如
4000A
，变电站往往就没有合适的空间来安装零损耗深度限流装置；同时额定电流越大，建设的成本也越高
。
这样，用户往往只能更换上级降压变压器，通过增大变压器阻抗来达到限制短路电流的目的；或者只能将下级高压断路器全部更换，配置分断能力更高等级的全新断路器
。
这样改造范围大
、
施工调试时间长，且改造费用昂贵
。
[0008]对于单方向电源的供配电系统，一般只能采用上述方法
。
[0009]但当系统是双电源供电，或正常运行时是单方向供电电源，在短路故障发生时，有同步机或大型异步机也会给短路点贡献短路电流的时候，零损耗深度限流装置限流点的选择其实可以有更优的方法
。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法，本方法针对具备双方向短路电流系统进行限流点选择，使得限流装置安装位置的选
择多样化，解决同电压等级系统多个母线短路电流超标问题，降低限流装置的额定电流，节省系统改造成本
。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法包括如下步骤：步骤一
、
设定典型供配电系统，包括第一等效电源和第二等效电源，第一等效电源连接第一母线
bus0,
第一等效电源与第一母线
bus0
之间具有短路阻抗
Z0
，第一母线
bus0
设置短路故障点
d0
；第一母线
bus0
给第二母线
bus1
和第三母线
bus2
供电，第一母线
bus0
与第二母线
bus1
之间具有短路阻抗
Z1
，第一母线
bus0
与第三母线
bus2
之间具有短路阻抗
Z2
，第二母线
bus1
设置短路故障点
d1
，第三母线
bus2
设置短路故障点
d2
；第二母线
bus1
下带第一负荷，同时给第四母线
bus3
供电，第二母线
bus1
与第四母线
bus3
之间具有短路阻抗
Z3
；第三母线
bus2
下带第二负荷；第四母线
bus3
下带第三负荷，并且与第二等效电源相连，第四母线
bus3
设置短路故障点
d3
；步骤二
、
开展各母线短路电流计算，第一母线
bus0
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d0
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d0
的最大短路电流；第二母线
bus1
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d1
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d1
的最大短路电流；第三母线
bus2
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d2
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d2
的最大短路电流；第四母线
bus3
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d3
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d3
的最大短路电流；步骤三
、
判断各母线短路电流是否超标，设定各母线所接高压断路器的三相短路电流分断能力，各短路故障点由第一等效电源和第二等效电源贡献的短路电流之和大于各母线所接高压断路器的三相短路电流分断能力，判定为超标；步骤四
、
设定可能的深度限流装置安装位置，包括短路阻抗
Z0
与第一母线
bus0
之间的
A
点
、
短路阻抗
Z1
与第一母线
bus0
之间的
B
点
、
短路阻抗
Z2
与第一母线
bus0
之间的
C
点
、
短路阻抗
Z2
与第三母线
bus2
之间的
D
点
、
短路阻抗
Z1
与第二母线
bus1
之间的
E
点
、
短路阻抗
Z3
与第二母线
bus1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于零损耗深度限流装置的限流点选择方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一
、
设定典型供配电系统，包括第一等效电源和第二等效电源，第一等效电源连接第一母线
bus0,
第一等效电源与第一母线
bus0
之间具有短路阻抗
Z0
，第一母线
bus0
设置短路故障点
d0
；第一母线
bus0
给第二母线
bus1
和第三母线
bus2
供电，第一母线
bus0
与第二母线
bus1
之间具有短路阻抗
Z1
，第一母线
bus0
与第三母线
bus2
之间具有短路阻抗
Z2
，第二母线
bus1
设置短路故障点
d1
，第三母线
bus2
设置短路故障点
d2
；第二母线
bus1
下带第一负荷，同时给第四母线
bus3
供电，第二母线
bus1
与第四母线
bus3
之间具有短路阻抗
Z3
；第三母线
bus2
下带第二负荷；第四母线
bus3
下带第三负荷，并且与第二等效电源相连，第四母线
bus3
设置短路故障点
d3
；步骤二
、
开展各母线短路电流计算，第一母线
bus0
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d0
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d0
的最大短路电流；第二母线
bus1
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d1
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d1
的最大短路电流；第三母线
bus2
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d2
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d2
的最大短路电流；第四母线
bus3
的短路电流为第一等效电源贡献到短路故障点
d3
的最大短路电流和第二等效电源贡献到短路故障点
d3
的最大短路电流；步骤三
、
判断各母线短路电流是否超标，设定各母线所接高压断路器的三相短路电流分断能力，各短路故障点由第一等效电源和第二等效电源贡献的短路电流之和大于各母线所接高压断路器的三相短路电流分断能力，判定为超标；步骤四
、
设定可能的深度限流装置安装位置，包括短路阻抗
Z0
与第一母线
bus0
之间的
A
点
、
短路阻抗
Z1
与第一母线
bus0
之间的
B
点
、
短路阻抗
Z2
与第一母线
bus0
之间的
C
点
、
短路阻抗
Z2
与第三母线
bus2
之间的
D
点
、
短路阻抗
Z1
与第二母线
bus1
之间的
E
点
、
短路阻抗
Z3
与第二母线
bus1
之间的
F
点
、
短路阻抗
Z3
与第四母线
bus3
之间的
G
点
、
第二等效电源与第四母线
bus3
之间的
H
点；步骤五
、
按下列状态对深度限流装置的安装位置进行选择：状态
1、
所有母线的短路电流均不超标，无需安装深度限流装置；状态
2、
第四母线
bus3
短路电流超标，深度限流装置的安装位置为
B、E、F、G、H
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d3
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d3
的短路电流之和小于第四母线
bus3
所接高压断路器的三相短路电流分断能力；状态
3、
第三母线
bus2
短路电流超标，深度限流装置安装位置为
B、E、F、G、H、C、D
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d2
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d2
的短路电流之和小于第三母线
bus2
所接高压断路器的三相短路电流分断能力；状态
4、
第二母线
bus1
短路电流超标，深度限流装置安装位置为
B、E、F、G、H
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d1
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d1
的短路电流之和小于第二母线
bus1
所接高压断路器的三相短路电流分断能力；
状态
5、
第一母线
bus0
短路电流超标，深度限流装置安装位置为
B、E、F、G、H
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d0
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d0
的短路电流之和小于第一母线
bus0
所接高压断路器的三相短路电流分断能力；状态
6、
第三母线
bus2
和第四母线
bus3
短路电流同时超标，深度限流装置安装位置为
B、E、F、G、H
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须同时满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d2
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d2
的短路电流之和小于第三母线
bus2
所接高压断路器的三相短路电流分断能力，第一等效电源贡献到短路故障点
d3
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d3
的短路电流之和小于第四母线
bus3
所接高压断路器的三相短路电流分断能力；状态
7、
第二母线
bus1
和第三母线
bus2
短路电流同时超标，深度限流装置安装位置为
F、G、H
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须同时满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d1
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d1
的短路电流之和小于第二母线
bus1
所接高压断路器的三相短路电流分断能力，第一等效电源贡献到短路故障点
d2
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d2
的短路电流之和小于第三母线
bus2
所接高压断路器的三相短路电流分断能力；状态
8、
第二母线
bus1
和第四母线
bus3
短路电流同时超标，深度限流装置安装位置为
B、E、F、G、H
点的任意一个位置，同时深度限流装置在某一位置串联接入后，其限流电抗器阻抗的选择必须同时满足以下约束条件：第一等效电源贡献到短路故障点
d1
的短路电流与第二等效电源贡献到短路故障点
d1
的短路电流之和小于第二母线
bus1
所接高压断路器的三相短路电流分断能力，第一等效电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国芳，杨左勇，
申请(专利权)人：上海金艺检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：