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摘要：零損耗深度限流裝置（ZLB）是為了滿足電力系統對短路保護的一種新型短路限流保護裝置，但裝置中的深度限流電抗器因自身特性限制而只能短時帶電運行，否則將會燒毀。針對深度限流電抗器可能燒損的缺陷設計了一種保護電路，通過將裝置的動作信號接入斷路器分、合閘回路中，控制電抗器帶電運行時間，確保深度限流電抗器的安全運行。

關鍵詞：深度限流；電抗器；控制單元；主控單元；中間繼電器；斷路器

1引言

零損耗深度限流裝置（ZLB）是為了滿足電力系統對短路保護的一種新型短路限流保護裝置，它可在短路電流的初始階段，通過高速渦流驅動開關快速分閘投入深度限流電抗器，即將短路電流限制在可靠的范圍內，從而達到了保護發配電設備及供電線路的目的［1］。因此，裝置中的深度限流電抗器一般按短時（5s內）帶電運行方式進行選型，較普通限流電抗器承載時間短、體積小，具有占地空間小、節約投資成本等特點；但也存在裝置中的高速渦流驅動開關因種種原因不能正常分、合閘，導致深度限流電抗器長時間帶電運行而燒毀的缺陷。

2深度限流原理零損耗

深度限流裝置（ZLB）結構如圖1所示。裝置通過羅氏線圈監視電力系統電流，當短路電流大于設定的幅值，主控單元KC內的高速處理運算器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。裝置中的高速渦流驅動開關KZ為三相獨立動作，利用對觸頭剛分時間的合理控制，確保在電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度限流電抗器ZR中限制短路電流，短路電流幅值大大降低［2］。主控單元KC向監控后臺發出動作指示信號。裝置可在7~15ms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［3］。短路故障切除后，主控單元KC自動檢測母線電壓回升，立即給高速渦流驅動開關KZ發出合閘命令，深限流電抗器ZR退出，系統即可恢復正常運行。

3保護電路設計

經上述分析，深度限流電抗器必須具備：系統無短路故障發生時，電抗器阻抗最小——零損耗；系統發生短路故障時，電抗器阻抗很大——深度限流［4］；系統短路故障切除后，立即返回原工作狀態。生產廠家在設備選型時，為了降低生產成本及減少投資都會選擇短時（5s內）帶電運行型的深度限流電抗器，也由此帶來電抗器可能長時間帶電運行的隱患。因此，為消除這一隱患設計出一種零損耗深度限流裝置的保護電路。保護電路由直流220V工作電源、高速渦流驅動開關的控制單元、光纖、零損耗深度限流裝置的主控單元、主控單元的分閘出口常開接點、主控單元的合閘出口常開接點、中間繼電器及其擴展常開接點、轉換開關、綜保裝置、斷路器及其分合閘線圈等組成。深度限流電抗器正常運行時，無電流通過，供電線路發生短路故障時，零損耗深度限流裝置的高速渦流驅動開關快速分閘投入深度限流電抗器［5］，高速渦流驅動開關的控制單元GA、GB、GC（三相獨立）通過光纖將開關動作及相關信號傳送至零損耗深度限流裝置的主控單元KC，200ms內短路故障未切除時，主控單元KC通過其分閘出口發出連跳斷路器ZN分閘命令，主控單元KC的分閘出口常開接點A7、A8閉合接通斷路器ZN的分閘回路，經斷路器ZN的常開輔助接點DL接通分閘線圈TQ，斷路器分閘從而切除故障線路。斷路器ZN送電時，零損耗深度限流裝置的高速渦流驅動開關在合閘狀態，高速渦流驅動開關的控制單元GA、GB、GC（三相獨立）通過光纖將開關動作及相關信號傳送至零損耗深度限流裝置主控單元KC，中間繼電器KA經主控單元KC的合閘出口常開接點A1、A2閉合通電動作，中間繼電器KA的常開接點閉合接通斷路器的控制回路，通過切換轉換開關1QK經斷路器的常閉輔助接點DL接通合閘線圈HQ進行手動合閘，或通過綜保裝置經斷路器的常閉輔助接點接通合閘線圈進行遙控合閘。保護電路的特征是：利用零損耗深度限流裝置控制回路的擴展電氣接點接入斷路器的控制回路中，形成電氣閉鎖。如果高速渦流驅動開關因零損耗深度限流裝置自身原因不能正常合閘，中間繼電器KA的常開接點處于常開狀態，斷路器的合閘回路不通將無法合閘送電。只有待裝置修復好，中間繼電器KA的常開接點閉合接通斷路器的控制回路，斷路器才能正常分、合閘，從而確保深度限流電抗器不長時間帶電運行。

4結語

零損耗深度限流裝置屬于國內新型產品，有很好的節能作用［6］。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。因此，只有不斷完善控制回路和制定零損耗深度限流裝置的運行規程，才能保證零損耗深度限流裝置在完好狀態下可靠運行。

參考文獻：

［1］宮志堅.零損耗深度限流裝置在廠用電系統中的應用[J].泰州職業技術學院學報,2016(2):53-56.

［2］黃永寧,艾紹貴,李艷軍,等.快速真空斷路器在限流技術中的應用[J].寧夏電力,2014(6):18-23.

［3］艾紹貴,高峰,黃永寧,等.330kV開關型零損耗故障限流裝置的研制及人工短路試驗[J].智能電網,2015(4):354-359.

［4］王杰.主變低壓側加裝限流電抗器的方案研究[J].冶金動力,2017(3):38-40.

［5］高彩亮.零損深度限流裝置在220kV變電站的應用[J].科技廣場,2015(8):78-82.

［6］張亞麟.深度限流裝置在電力工程設計中的應用[J].科技與創新,2016(8):147-148.

作者：高興輝 單位：江西銅業集團公司