| ZC-ZLB型无损耗深度限流 |
发布时间：2018-5-3 浏览次数：2740 |
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ZC-ZLB型无损耗深度限流
开 关 装 置 说 明 书
公司简介
由民营企业自然人联合投资注册成立安徽志辰电气有限公司，坐落在科教文化古城，安徽省合肥市，地处合肥市高新技术开发区。是一家专注于持续提升用户电能质量及智能电网的高新技术企业。
自公司成立以来，公司快速发展年营业额持续增长，志辰电气为全国大型企业提供优质的产品与服务.参与如国内大型化工、钢铁、水利工程、火力发电及新能源重点项目建设，为电力安全防护领域，电能质量优化，智能互联网的过滤，志辰电气创造一系列如大能容高速开关、消弧消谐柜装置、过电压抑制柜、过电压保护器、箱变监控等自主知识产权产品，并已出口到非洲及东南亚一些国家，深受业主和用户好评.已经成为电气行业的标杆产品。公司拥有一系列完善的售前、售中、售后服务。
公司通过IS09001认证，所有产品均已通过武高所的试验并拥有合格试验报告，各产品均涵盖了从设计、供应、生产、物流及技术和售后服务等全方面的管理体系，充分发挥了合肥科教城的优势，并与中科大、合肥工业大学展开合作。公司秉承高新技术企业的理念，并以人才、资金、技术密集等优势，真诚与各个行业进行合作，携手共创美好未来。
目前，随着电网规模的不断扩大，许多级中压电网短路电流已经接近甚至超过断路器的开断能力，使得开断相间短路故障的安全性受到威胁。更为严重的是，由于抗短路能力不适应安装地点的短路电流水平，110kV及以上大型变压器因外部短路导致严重损坏的事故时有发生。 传统措施是采用普通限流电抗器来限制短路电流，使之满足断路器的安全开断性能要求。但这种技术措施存在电抗器正常运行时带来的巨大电能损耗、大功率负荷启动时电压波动和电磁干扰等问题，并且由于企业自身发电机装机容量较大，目前电抗器的限流深度已经难以满足断路器安全开断要求。 针对上述断路器开断安全性和大型变压器事故问题，我公司专门研制出ZC—ZLB型无损耗深度限流装置来解决这个问题。 与普通限流电抗器相比，无损耗深度限流装置克服了电抗器正常运行时带来的巨大电能损耗、电压波动和电磁干扰等问题；与爆炸型大容量高速开断装置与电抗器并联方案相比，可避免更换一次性使用的元件带来的维护工作量加大和运行成本增加的问题，而且还避免了大容量高速开断装置所需的安装空间以及由于柜体与电抗器之间的连接母排导致事故率增加等问题。
ZC-ZLB型无损耗深度限流装置主要由快速换流器、深度限流器、高保真电流采集器（罗克CT），测控子站等组成。快速识别器与装设在主控室的测控子站通过光纤通信，测控子站与监控后台也可通过光纤通信进行数据传送，组成监控系统。 装置工作时，高保真电流采集器不断对系统电流进行检测，并将系统电流数据通过光纤传送给测控子站及监控后台；当短路电流大于设定值时，快速识别器通过采用高速DSP技术进行采样和专用算法计算，在2ms内快速计算短路电流幅值及电流过零点的精确时刻，并在过零点之前发出动作信号，驱动快速换流器在过零时刻进行换流操作，确保燃弧时间最短，在7~15 ms内将短路电流换入深度限流电抗器中，将短路电流限制到下级断路器安全开断电流之下，同时将开关状态通过光纤传送给测控子站及监控后台。
快速开关，分闸时间＜5ms，合闸时间＜10ms。当系统发生短路故障时，可以在7~15ms内快速分断，将深度限流器投入系统中，在短路电流的首波时间电流转移并限流。
终端控制板通过光纤与测控子站连接，将系统的运行状态传输给测控子站并显示；当发生短路故障时，有测控子站进行数据和控制命令的统一调度，并显示故障记录等；也可以通过测控子站与用户后台进行通讯互联。
根据工程特殊需要而特制的深度限流电抗器，电抗率设计范围可以达到6%~80%，配合快速换流器实现短路电流的深度限制；由于长期被短接，短路时短时运行的特性，因此其限流深度更深的情况下，体积却小于普通限流电抗器。
本高精度开关电源充电功率大，体积小，拆装方便；采用限压恒流间歇式充电方式，充电速度快，待机功耗小，EMC抗干扰性能强。
测控终端板通过专用高保真电流采集器，采集系统电流，并通过专用快速算法快速识别系统故障类型。当系统发生短路故障时，2ms 之内精准预测电流过零时刻，并在短路电流过零前配合快速换流器动作时间发出分闸信号，实现短路电流过零开断。
备注：35kV的额定电流在3150A以下。
利用快速涡流驱动技术开发的快速真空断路器，合闸时间可以做到10ms左右，分闸时间可以做到小于5ms；快速识别器可在2ms内判断出短路电流的幅值和过零点并向快速换流器发出分闸指令；发生相间短路故障后装置可在7—8ms之内快速动作，在短路电流第一次过零点将深度限流器投入，实现深度限流。
本装置中的分相快速真空断路器为三相独立动作，利用对触头刚分时间的合理控制，确保各相动作均能实现准确的“过零开断”，使断路器触头间燃弧能量最小，大大增加了灭弧室的开断裕度，短路开断能力最高可达到80kA。
本装置中深度限流器由短时工作的限流电抗器或大能容线性氧化锌构成。采用特殊限制TRV技术的快速换流器两端并联深度限流器后，开断过程中可以满足瞬态恢复电压21kV断口不重燃。对于6—35kV系统，只要适当设计深度限流器的参数，本装置的限流深度最高可以做到80%。
本装置中开关使用快速涡流驱动机构，使用简单的直线运动，没有复杂的传动机构，磨损极小，机械寿命及可靠性大大提高。同时，本装置系过零点开断，燃弧期间的燃弧量不到普通断路器的10%，开断容量大大提高，触头烧灼小，其触点电寿命呈级数上升。
本装置的快速换流器、控制部分等核心部件均为国外生产，即使在强电磁干扰环境下，仍能可靠运行。同时，快速识别器带有实时自检功能，确保其始终可靠运行，各功能信息均能发送后台报警监控。
由于大幅度的缩短了合闸时间并配置了直接驱动的快速涡流驱动机构，合闸分散度可以控制在0.2ms以内，分闸分散度可以做到0.1ms以内。
环境温度：－40～＋50℃ 海拔高度：≤2000 m 周围空气湿度：日平均湿度≤96%、月平均湿度≤90% 地震烈度：8度（水平加速度0.25g、垂直加速度0.105g） 使用环境：不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性、腐蚀性和易燃性的混合物
1、用于发电机出口限流 1.1设计条件说明：可以解决由于自备发电机组并网导致的企业6/10kV母线短路电流超标问题。当母线线路发生相间短路故障时，快速换流器快速动作，使母线短路电流大幅度降低，同时自备发电机组与系统之间保持在并列运行状态，避免由于外部故障导致发电机组非计划停运。 1.2参数要求：额定电压、额定电流、额定短路开断电流及深度限流器有名值。
1.3应用方案示意图： 图2 ZC-ZLB装置发电机出口应用方案示意图
2、用于变压器出线限流
2.1设计条件说明：可大幅度减少母线短路故障对主变的冲击，并可有效的降低母线短路电流。当母线出现短路故障时，快速换流器迅速动作，使电抗器投入运行，母线短路电流大幅度降低，减少对主变的损害。 2.2参数要求：额定电压、额定电流、额定短路开断电流及深度限流器有名值。 2.3应用方案示意图：
图3 ZC-ZLB装置变压器出线侧应用方案示意图
3、用于母联限流 3.1设计条件说明：几段母线并列运行时，安装在母联处，当某段母线发生短路故障，可降低非故障电源向故障电源提供的短路电流，保证故障点开关的安全开断。同时，装置可在短路故障发生后，迅速提高非故障母线的供电电压，保证其所带负荷的连续可靠运行。 3.2参数要求：额定电压、额定电流、额定短路开断电流及深度限流器有名值。 3.3应用方案示意图：
图4 ZC-ZLB装置母联回路应用方案示意图
4、用于提高母线残压设计 4.1设计条件说明：可串联在总降变电站向开闭所供电的出线柜与开闭所进线柜之间，用以快速隔离故障点，恢复非故障区域的母线电压，保证重要敏感设备的连续运行，大幅度提高线缆、母线及开闭所断路器的热稳定裕度和开断裕度。 4.2参数要求：额定电压、额定电流、额定短路开断电流及深度限流器有名值。 4.3应用方案示意图：
图5 ZC-ZLB装置用于提高母线残压应用方案示意图
图6 ZC-ZLB装置现场安装平面布置图
图7 ZC-ZLB装置现场安装基础图
5、ZLB装置与继电保护装置的配合 对短路电流要求比较严格的场合，当线路很短时，一旦线路末端发生短路且短路电流可能超过多级继电保护速断保护定值，引起故障线路多级继电保护同时动作，造成多级断路器同时跳闸，扩大了事故范围。为解决上述问题，在上级断路器出口加装ZLB装置配合继电保护动作，确保线路末端发生短路时，ZLB装置可将短路电流限制到末端继电保护动作范围内，确保末端继电保护可靠动作，避免出现多级继电保护同时动作。
6、用于已有电抗器限流设计 6.1设计条件说明：与已有电抗器并联，可避免因电抗器长期投入运行所产生的几个问题： 6.1.1电压降：正常运行时在电抗器上产生电压降，而这个电压降随负荷变化，给调节供电电压质量造成困难；同时较大电动机启动时，电抗器上电压降会加剧，将影响其它负荷的运行； 6.1.2漏磁场和电磁干扰：电抗器强大的漏磁场，将使周围的金属框架、钢筋混凝土产生附加损耗和振动，影响运行寿命，空心电抗器强大的漏磁场对混凝土的影响及对通讯的干扰； 6.1.3电能损耗：电抗器长期串联在供电系统中，将产生巨大的电能损耗。 6.2参数要求：额定电压、额定电流、额定短路开断电流及深度限流器有名值。 6.3应用原理图：
图8 ZC-ZLB（Q型）原理图
7、平面布置方式及尺寸设计示意图
图9 三相“一”字型排列
图10 三相“品”字型排列
图11 三相“L”字型排列
用户须提供本装置安装地点的一次主接线图，主变压器额定容量、额定电压、短路阻抗参数，系统短路阻抗或短路容量，若装设在自备发电机组出口还需提供发电机额定容量、额定电压、功率因数、超瞬变电抗。 我公司专业工程师将根据用户提供的系统参数和现场条件进行个性化设计，待用户签字确认后实施。 用户应明确装置现场布置方式、进出线方式及所要求的限流深度。
本装置一般采用木箱包装，柜体底座应固定在包装箱底板上。 本装置不宜在三级以下公路上长距离运输，必要时可拆散包装，重要部件尽量不采用公路运输。 长期不用时，应储存在干燥通风的仓库内，不宜长期在户外储存。
本装置现场调试的技术工作由本公司负责。如果用户提出要求，则本公司可提供现场安装的技术指导。用户应对现场售后服务提供必要的配合与协助。 本装置在运行中或动作后，遇到微机测控模块、微机综保模块或快速真空断路器故障而不能正常工作时，用户可直接与我公司的技术人员联系处理，切记不可将上述元件自行拆开进行内部维修。 本装置可利用设备定期停电检修的机会，进行清扫、内部元器件检查、预防性试验及动作试验。正常运行时只需定期巡视面板显示、声音是否正常，有无过热、放电等异常现象。 用户在遵守保管及使用规则的情况下，从安装使用之日起12个月（或从发货之日起18个月，以先到期限者为准），由于产品质量问题或元器件损坏影响的本装置的正常工作，本公司无 偿为用户更换或维修。 本公司对所提供的设备实行终生维修。在上述质量保证期之外以优惠的价格提供备品配件，对所发生的其他费用只收取工本费。
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