1、第八章 深度限流裝置運行規程（續阜康熱電公司電氣設備運行規程第八章）     序言：我公司七、八號機6.3kv系統中,由于系統短路電流較大，設計院為了解決斷路器開斷能力不足、動、熱穩定不夠等問題，在主變低壓側加裝ZLB型零損耗深度限流裝置，以降低6.3kv系統的三相短路電流。ZLB型零損耗深度限流裝置，在系統無短路電流故障發生時，電抗器被快速開關短接，可謂零損耗，當6.3kv系統發生短路故障時，快速開關斷開，電抗器接入，啟到深度限流的作用。系統短路故障切除后，裝置立即返回到電抗器被快速開關短接的原工作狀態。ZLB型零損耗深度限流裝置屬于國內新型產品，有很

2、好的節能作用。但是任何事物都有兩面性，如果該裝置不能可靠投入，其結果就是事故；如果該裝置投入后不能在5s內可靠斷開，其結果就是該裝置的電抗器燒毀和主回路斷相。該裝置同主變一樣，只有投入，退出就是停機停爐。所以，保證ZLB型零損耗深度限流裝置在完好狀態下運行，是唯一出路，也是編制ZLB型零損耗深度限流裝置的根本目的。第一節 技術條件設備名稱：零損耗深度限流裝置 型 號：ZLB-6-5/80 額定電壓：6.3KV 限流深度：>70%頻 率：50±2HZ 絕緣水平：10kV額定電流：5000A電感量：0.377冷卻方式：風冷限流開關動作時間：合閘<20ms、分閘<10ms

3、標稱限流時間：2s裝置耐壓：90（kv·lmin）海拔高度：1000m環境溫度：-40-60相對濕度：85%（25）使用地點：戶外污穢等級：E級，帶電體間距中心300mm出廠日期：2012.11.30 出廠編號：2012Z0010-1制造廠家：合肥貝阿益電力設備有限公司 第二節 設備概況1. ZLB工作原理當6.3kv系統發生短路時，短路電流通過電流互感器給羅克線圈，當短路電流大于設定的幅值，高速DCP通過專用算法，快速精確的預測出三相電流過零點的精確時間，分別在每相電流過零之前發出信號。高速開關在電流接近過零點的三相分別準確分閘開斷，短路電流通過電抗器并受到限制，短路電流幅值大大降

4、低。本裝置可在7-15ms內將短路電流限制在原幅值50%以下，使系統所受到的短路沖擊大大降低，保護系統內變壓器、發電機等電氣設備，同時降低了短路點電源側真空斷路器的遮斷電流，保證了系統的安全運行。短路故障切除后，測控單元自動檢測母線電壓，當6.3kv母線電壓回升后，立即給高速開關發出合閘命令，深度限流電抗器退出，系統即可恢復正常運行。2. 限流裝置主體部分由電流互感器、電抗器、高速真空斷路器、羅克線圈、電容器、壓敏電阻等組成。正常運行高速真空斷路器在合閘狀態，電抗器被斷路器旁路掉；事故瞬間高速真空斷路器跳閘閘，電抗器完全接入，承受短路電流。3. 控制柜控制柜設在通過光纖通訊測控深度限流主體部分

5、工作狀態，向主控制室4. 光纖通訊部分5. 設備電源限流裝置主體B相內部接220v/165v隔離變壓器，變壓器對地絕緣水平10kV。6. 設備控制設在66kv高壓配電室。第三節 正常運行第四節 事故處理第五節 設備檢查第六節 設備檢修系統參數，主變：額定容量：S1= 63MVA額定電壓：Un= 10kV額定電流:In=S1/3XUn=3.64KA短路電壓百分比： UK%8% 5臺發電機：額定容量： 等效容量約S2=45MVA額定電壓： Un=10kV額定電流:In=S2/3XUn=2.6KA發電機超瞬變電抗平均值：X''d13 % 圖1 供電一次系統圖 5臺發電機出口均裝有FS

6、R大容量高速開關裝置 如圖1 當K1點發生短路后主變提供的短路電流： I1=In/UK%=3.64KA/8%=46KA5臺發電機提供的短路電流I2（五臺發電機的超瞬變電抗均按0.13考慮）：I2=In/X''d=2.6KA/0.13=20kA假設與5臺FSR并聯的限流電抗器限流10KA， 則短路點總的短路電流值Iz=I1+I2/2=46KA +10KA =56kA由于流向短路點的短路電流超過50kA，這樣對斷路器的開斷容量要求就比較高。系統如果要安全運行，必需降低流向短路點的短路電流，才能選用合適的斷路器進行開斷。若線路斷路器的額定短路開斷電流為31.5KA，為了增加開斷的可靠

7、性，將系統總的短路電流限制到斷路器額定開斷容量的80% ，即31.5 X 0.8=25KA，則需將主變提供的短路電流降低到IK1'=25KA-10KA=15KA，這樣斷路器才能安全的開斷短路點的電流。此方案在從根本上解決了，斷路器的開斷容量不足，電抗器限流深度等問題。 3 ZLB工作原理        本裝置通過羅克線圈，監視系統電流，當短路電流大于設定的幅值，高速DCP通過專用算法，快速精確的預測出三相電流過零點的精確時間，分別在每相電流過零之前發出信號。    高速開關在電

8、流接近過零點時三相分別準確分閘開斷，短路電流換流進入深限流電抗器中，限制短路電流，短路電流幅值大大降低。測控單元向后臺發出動作指示信號。    本裝置可在715毫秒內可將短路電流限制在原幅值50%以下，使系統所受到的短路沖擊大大降低，保護系統內變壓器發電機等電氣設備，同時提高了短路點負載真空斷路器使用壽命，保證了系統的安全運行。短路故障切除后，測控單元自動檢測母線電壓回升立即給高速開關發出合閘命令，深限流電抗器退出，系統即可恢復正常運行。 4采用零損耗深度限流裝置的優點4.1 大容量高速開關與深度限流裝置的比較。 系統配置系統加裝大容量高速開關

9、系統加裝零損耗深度限流裝置投資成本限流電抗器、大容量開關以及兩者直接的連接電纜及輔材深度限流裝置現場空間同時考慮限流電抗器和大容量開關的現場位置以及進出線方式只需考慮ZLB位置即可（體積同限流電抗器相當）動作后處理方式載流橋體等一次性元器件需要更換，需要停電處理。斷路器正常合閘即可動作后的成本更換載流橋體和高壓限流熔斷器，費用較高無需成本表1大容量高速開關與深度限流裝置優缺點的比較 4.2 提高了供電的可靠性。    在廠用系統正常運行時，電抗器使得母線上電壓降低；而在最大電動機啟停時，將使電壓波動加劇，帶來晃電問題，提高了供電的可靠性。 4.

10、3 減少了電抗器的功耗。    在正常運行時，運行電流通過電抗器上時會產生大量的能量損耗。僅有功損耗可能會有近十萬元，無功損耗更大。空心電抗器強大的漏磁場對混凝土的影響及對通訊的干擾。樓板或基礎混凝土中的鋼筋在強大的漏磁場作用下，產生附加損耗，而且在長期的震動下，將使混凝土松軟，影響混凝土基礎和廠房的壽命。強大的漏磁場將使通訊系統及計算機監控系統受到嚴重干擾，甚至無法正常工作5 。 4.4 動作速度快.    ZLB裝置能在系統發生短路的7-15毫秒內將短路電流開斷，深度限流電抗器將短路電流將至50%以下。短路保護裝置的開斷

11、時間有四部分組成；監控單元采樣、計算、發出動作命令時間；專用斷路器固有分閘時間；熄弧時間；短路電流換流進入深限流電抗器時間。一般微機保護采樣需要一個周波20ms；快速FFT計算及發出命令需30ms；普通斷路器固有分閘時間需50ms以上；開斷后熄弧時間達十幾毫秒左右；電流才能通過零熄弧。故其需要100ms左右方能切斷短路電流。長時間的短路電流對變壓器、母線、開關和發電機等設備的動、熱穩定有著極高的要求。ZLB裝置中使用高速渦流驅動開關6 ，能實現5ms以內分閘，10ms合閘。同時測控單元使用高精度、高速數模轉換器，不斷對系統電流進行檢測，當電流大于設定值，通過高速DSP技術和專用算法，在2ms內

12、快速計算短路電流及電流過零點的精確時刻，并在過零點之前發生動作信號，驅動開關在過零點之前切斷電路，確保熄弧時間最短，在7-15ms內將短路電流換入深度限流電抗器中。 4.5 開斷能力強。    ZLB裝置中的進口開關為三相獨立動作，利用對觸頭剛分時間的合理控制，確保各相動作均為臨界過零開斷，使熄弧時間最小。大大增加了滅弧室的開斷余量，短路開斷能力可輕松達到80KA。 4.6 限流電抗器限流效果好。    ZLB裝置中深度限流電抗器由于正常運行時，無電流通過。從而無能損耗，無壓降，同時也不會產生漏磁場。只有在短路發生

13、時投入工作，電抗值可根據系統需要，將短路電流限制在預期短路電流的50%以下，從而在發生短路的過程中將短路電流大大降低，變壓器免受巨大的短路電流沖擊，系統內斷路器開斷能力也相應降低。 4.7 使用壽命長。    ZLB裝置中的開關使用高速渦流驅動機構，比普通斷路器所使用的彈簧操作機構運動部件減少80%，且使用簡單的直線運動，沒有復雜的傳動機構，磨損極小，機械壽命及可靠性大大提高，同時，本裝置系過零點開斷，熄弧期間的燃弧量不到普通斷路器的10%，開斷容量大大提高，觸頭燒灼小，其觸頭電壽命呈級數上升，深度限流電抗器無短路發生時，處于零損耗，不發熱、無電壓降，使

14、用壽命長。 4.8 性能高可靠。    ZLB裝置核心部件均為國外生產，即使在強電磁干擾環境下，仍能可靠運行。同時，電子控制器帶有實時自檢功能，確保其始終可靠運行，各功能信息均能通過通訊發送后臺報警監控。 4.9 動作分散度小。    由于大幅度的縮短了合閘時間并配置了直接驅動的高速渦流驅動機構，合閘分散度可以控制在0.1ms以內。 4.10 合閘無反彈。    根據現場情況，可以加裝防觸頭撞擊裝置，確保合閘無反彈。 5零損耗深度限流裝置的工作原理 

15、60;      本裝置通過羅克線圈，監視系統電流，當短路電流大于設定的幅值，高速DCP通過專用算法，快速精確的預測出三相電流過零點的精確時間，分別在每相電流過零之前發出信號。    高速開關在電流接近過零點的三相分別準確分閘開斷，短路電流換流進入深度限流電抗器中，限流短路電流，短路電流幅值大大降低。測控單元向后臺發出動作指示信號。    本裝置可在7-15ms內將短路電流限制在原幅值50%以下，使系統所受到的短路沖擊大大降低，保護系統內變壓器發電機等電氣設備，同時提高了短路點負載真空斷路器使用壽命，保證了系統的安全運行。    短路故障切除后，測控單元自動檢測母線電壓回升立即給高速開關發出合閘命令，深度限流電抗器退出，系統即可恢復正常運行。 6結論        零損耗深度限流裝置為最佳節能和最經濟有效的限流方案，大大減少系統擴建或聯網運行所需要的投資。    本裝置可替代高阻抗變壓器、普通串聯限流電抗器、爆炸型大容量高速開斷裝置，在新供用電系統設計