本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電設(shè)備限流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種fsr母線殘壓保持系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)用電負(fù)荷的急劇增長，電網(wǎng)中母線所帶支路越來越多，當(dāng)母線下某一條支路發(fā)生短路，與該支路相連的母線電壓陡降嚴(yán)重，母線殘余的電壓一般低于額定電壓的20%，只有當(dāng)該支路斷路器開斷，切除了短路故障，母線電壓才能恢復(fù)。母線電壓從陡降到恢復(fù)這段時(shí)間就是斷路器開斷短路故障的時(shí)間，大約在0.1秒左右，也就是微機(jī)綜合保護(hù)判斷故障的時(shí)間（20ms-30ms），加上斷路器固有動(dòng)作時(shí)間（40ms-80ms），再加上電弧過零時(shí)間（16ms左右）。母線電壓出現(xiàn)凹陷這段時(shí)間，企業(yè)供電系統(tǒng)稱之為“晃電”。在“晃電”發(fā)生期間，母線殘壓很低，使一些未發(fā)生短路故障的負(fù)載運(yùn)行中斷，如變頻器、電動(dòng)機(jī)、繼電器、電磁閥等。這些對“晃電”反應(yīng)明顯的負(fù)載稱之為敏感負(fù)載，其特點(diǎn)是有機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及有電能或磁能儲能元件的存在。企業(yè)內(nèi)使用的電機(jī)多為異步電機(jī)，而異步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場的保持來自于電網(wǎng)的無功支持，某支路短路時(shí)母線殘壓很低，其他支路上的異步電機(jī)得不到無功支持，且還要向短路點(diǎn)輸出短路電流，異步電機(jī)的短路時(shí)間常數(shù)τ一般在30ms以下，“晃電”時(shí)間接近3τ，按指數(shù)規(guī)律衰減的異步電機(jī)的磁場消耗殆盡，在短路故障點(diǎn)切除后電壓恢復(fù)的時(shí)刻，電網(wǎng)對異步電機(jī)重建磁場產(chǎn)生了5-7倍額定電流的沖擊，造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作。通常母線殘壓在50%以下時(shí)，敏感負(fù)載可容忍的“晃電”時(shí)間不大于30ms。當(dāng)區(qū)外網(wǎng)發(fā)生短路故障，可以將區(qū)內(nèi)網(wǎng)整體（全部負(fù)載）或部分重要負(fù)載切換到另一個(gè)區(qū)外網(wǎng)，但區(qū)內(nèi)網(wǎng)中某支路發(fā)生短路就不能整體切換了，只能部分切換。若區(qū)內(nèi)網(wǎng)中重要的敏感負(fù)載已人為集中到少數(shù)支路或其支路數(shù)本就不多，部分切換是可以解決區(qū)內(nèi)網(wǎng)短路造成重要負(fù)載停運(yùn)的問題，必要條件是要有可以切換的合適區(qū)外網(wǎng)。如果區(qū)內(nèi)網(wǎng)中重要的敏感負(fù)載支路很多，部分切換的成本就太大，如果連可切換的區(qū)外網(wǎng)條件都不具備，那么要解決區(qū)內(nèi)網(wǎng)晃電問題，采用母線殘壓保持裝置是可取的方案！

目前市場使用的母線殘壓保持裝置都是通過高速開關(guān)控制母保電抗器的投入，正常運(yùn)行時(shí)，高速開關(guān)短接母保電抗器，當(dāng)支路發(fā)生短路故障時(shí)，高速開關(guān)分閘，把母保電抗器串接到線路中，從短路故障發(fā)生到高速開關(guān)分閘需要18ms，短路故障有可能擴(kuò)大到母線側(cè)，將造成更大范圍的電力系統(tǒng)短路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種fsr母線殘壓保持系統(tǒng)，有效保證母線在饋線支路短路故障時(shí)的不失壓,實(shí)現(xiàn)短路故障切除后母保電抗器的零損耗，提高供電的可靠性和安全性，避免了因停電檢修或更換系統(tǒng)中的元器件而帶來經(jīng)濟(jì)損失。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種fsr母線殘壓保持系統(tǒng)，包括爆炸橋fsr、放電保護(hù)系統(tǒng)、母線電抗器l及與母線電抗器l串聯(lián)的高速渦流開關(guān)k1，所述高速渦流開關(guān)k1的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘g1與配電柜的進(jìn)線端al1相連，電抗器l的出線端經(jīng)隔離刀閘g2與配電柜的出線端al2相連，所述爆炸橋fsr并聯(lián)于電抗器l的兩端、用于系統(tǒng)短路后快速投入母線電抗器l，所述放電保護(hù)系統(tǒng)用于對補(bǔ)償電容器組c短接保護(hù)后釋放其電能，所述隔離刀閘g1的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘g3與隔離刀閘g2的出線端相連。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述放電保護(hù)系統(tǒng)包括限流阻尼器rl和高速渦流開關(guān)k0，所述限流阻尼器rl的進(jìn)線端經(jīng)高速渦流開關(guān)k0與母線電抗器l的進(jìn)線端相連，限流阻尼器rl的出線端與母線電抗器l的出線端相連。

所述爆炸橋fsr通過安裝于電器柜中的快速控制系統(tǒng)控制其快速開斷。

所述高速渦流開關(guān)k1為渦流驅(qū)動(dòng)、真空滅弧室滅弧斷路器。

所述高速渦流開關(guān)k0為渦流驅(qū)動(dòng)、真空滅弧室滅弧斷路器。

所述高速渦流開關(guān)ko、k1通過安裝于電器柜中的快速控制系統(tǒng)控制其快速開斷。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過斷路器控制母保電抗器l投切速度要快，能及時(shí)有效切除隔離短路故障，防止短路故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，有效保證母線在饋線支路短路故障時(shí)的不失壓。具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作快、節(jié)省電纜和變壓器投資及運(yùn)行損耗等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電氣原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本實(shí)施例的fsr母線殘壓保持系統(tǒng)，包括爆炸橋fsr、放電保護(hù)系統(tǒng)、母線電抗器l及與母線電抗器l串聯(lián)的高速渦流開關(guān)k1，高速渦流開關(guān)k1的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘g1與配電柜的進(jìn)線端al1相連，電抗器l的出線端經(jīng)隔離刀閘g2與配電柜的出線端al2相連，爆炸橋fsr并聯(lián)于電抗器l的兩端、用于系統(tǒng)短路后快速投入母線電抗器l，放電保護(hù)系統(tǒng)用于對補(bǔ)償電容器組c短接保護(hù)后釋放其電能，隔離刀閘g1的進(jìn)線端經(jīng)隔離刀閘g3與隔離刀閘g2的出線端相連。該隔離刀閘g1、g2、g3用于不停電檢修或更換系統(tǒng)中的元器件，大大提高供電的可靠性和安全性，同時(shí)避免了因停電檢修或更換系統(tǒng)中的元器件而帶來經(jīng)濟(jì)損失。

該爆炸橋fsr通過安裝于電器柜中的快速控制系統(tǒng)控制其快速開斷，用于母線饋線下任一支路發(fā)生短路故障時(shí)，爆炸橋fsr能在2ms母線電抗器l快速串聯(lián)到回路中，通過母保電抗器l將該條饋線的短路故障電流限制到該條饋線的額定電流的大小，大大降低了短路電流強(qiáng)度，能使支路斷路器快速切除本支路的短路故障。

本實(shí)施例的，放電保護(hù)系統(tǒng)由限流阻尼器rl和高速渦流開關(guān)k0組成，限流阻尼器rl的進(jìn)線端經(jīng)高速渦流開關(guān)k0與母線電抗器l的進(jìn)線端相連，限流阻尼器rl的出線端與母線電抗器l的出線端相連。該限流阻尼器rl用于快速釋放母保電抗器l內(nèi)的電磁能量，使母保電抗器l能快速進(jìn)行下一次限流保護(hù)。該高速渦流開關(guān)k0用于短路故障切除后退出母線電抗器l。

高速渦流開關(guān)k0、k1為渦流驅(qū)動(dòng)、真空滅弧室滅弧斷路器，該高速渦流開關(guān)ko、k1通過安裝于電器柜中的快速控制系統(tǒng)控制其快速開斷，該快速控制系統(tǒng)由配電柜的控制器及控制系統(tǒng)構(gòu)成。

工作原理：

當(dāng)母線饋線下任一支路發(fā)生短路故障時(shí)，爆炸橋fsr能在2ms母保電抗器l投入時(shí)，通過母保電抗器l將該條饋線的短路故障電流限制到該條饋線的額定電流的大小，支路斷路器能有效切除該支路的短路故障；當(dāng)該支路斷路器因出現(xiàn)故障時(shí)，不能快速切除本支路的短路故障時(shí)，快速控制系統(tǒng)立即控制高速渦流開關(guān)k1分閘，將整條支路進(jìn)行隔離，防止短路故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)短路故障被本支路斷路器切除后，快速控制系統(tǒng)立即高速渦流開關(guān)k0立即閉合，將母保電抗器l進(jìn)行短接，防止母保電抗器l長期投入消耗大量無功損耗和用戶端電壓過低的實(shí)際運(yùn)行問題。

本發(fā)明所述的fsr母線殘壓保護(hù)系統(tǒng)，維持了母線殘壓，保護(hù)其它重要負(fù)載不受一條支路短路故障的影響，具有支路斷路器全部功能，不僅使該母線主變壓器短路電流沖擊產(chǎn)生的損害大大降低，同時(shí)使該變壓器得到很好的保護(hù)，對其分支母線以下的斷路器遮斷容量也相應(yīng)大大降低。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。