WKD-FSR講義.ppt

《WKD-FSR講義.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、合肥凱高電氣設(shè)備有限公司大容量快速開關(guān)裝置(WKD-FSR)合肥凱高電氣設(shè)備有限公司W(wǎng)KD-FSR大容量快速開關(guān)裝置技術(shù)交流合肥凱高電氣設(shè)備有限公司一問題的提出：傳統(tǒng)斷路器+繼電器保護(hù)方式存在的問題開斷能力(IK≤80kA)不足；開斷時(shí)間(80~120ms)長，沖擊電流(ish=2.5IK）大。合肥凱高電氣設(shè)備有限公司/開斷時(shí)間長，沖擊電流大開斷過程包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（30~40ms)、斷路器固有分閘時(shí)間（40~60ms）和燃弧時(shí)間（10~20ms),整個(gè)過程所需的開斷時(shí)間為80~120ms。對(duì)于50Hz的電網(wǎng)，最大短路沖擊電流出現(xiàn)在短路故

2、障發(fā)生后的5~10ms。在故障被斷路器切除之前，系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備已經(jīng)受到4~5次大電流的沖擊。timaxI繼電保護(hù)故障切除時(shí)間斷路器分側(cè)燃弧30-40ms40-80ms80-140ms10-20ms圖一系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定裕度須按最大短路沖擊電流ish考慮合肥凱高電氣設(shè)備有限公司斷路器開斷能力一般用開斷容量描述:SK=UeIK裝置額定電壓額定開斷電流有效值安裝地點(diǎn)一旦確定，斷路器的開斷容量只受開斷電流的影響。因此人們習(xí)慣上用額定短路開斷電流(IK)來表述開斷能力。目前國產(chǎn)真空斷路器的開斷電流僅能做到63kA，部分進(jìn)口斷路器可達(dá)到80kA，但價(jià)格不菲

3、。問題的關(guān)鍵是發(fā)電廠的廠用電分支發(fā)生短路時(shí)(如圖二)，故障電流常常超過80kA，真空斷路器已無法安全開斷如此大的短路電流！常規(guī)思維通過對(duì)斷路器本身的技術(shù)改造來提高開斷能力改進(jìn)空間有限！圖二合肥凱高電氣設(shè)備有限公司二解決問題的思路：開斷新概念---大容量快速開關(guān)裝置“開斷”電流的本質(zhì)21WKD-FFSR大容量快速開關(guān)裝置22合肥凱高電氣設(shè)備有限公司“開斷”電流的本質(zhì)21由于電力系統(tǒng)含有大量的電感、電容儲(chǔ)能元件，斷路器在開斷的過程中，儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的能量和電源注入的能量在斷路器“斷口”以電弧的形式轉(zhuǎn)化成熱能釋放（如下圖），熱能做功將對(duì)滅弧室產(chǎn)生巨大

4、的壓力，故“開斷”的本質(zhì)是斷口吸收消耗電弧能量的過程。開斷過程中斷路器斷口須吸收的最大電弧能量為：W=UeIKt+UeIK/ω短路電流IK越大、開斷時(shí)間t越長，滅弧室吸收的電弧能量越大。但斷路器滅弧室所能承受的壓力是有限的，且斷路器機(jī)構(gòu)的固有動(dòng)作時(shí)間很難縮短，結(jié)果是斷路器的開斷容量不能做到很大！采用新的開斷元件（高壓限流熔斷器FU）和新的吸能元件（氧化鋅非線性電阻FR）發(fā)散思維合肥凱高電氣設(shè)備有限公司SHK-FFSR大容量快速開關(guān)裝置22合肥凱高電氣設(shè)備有限公司/FUR簡(jiǎn)介高壓限流熔斷器（FU）的特性---截流如圖三所示，F(xiàn)U中流過短路電流時(shí)

5、，在短路電流ik達(dá)到峰值()之前便已熔斷截流，截流值ip僅為峰值的30~40%，截流時(shí)間為1~2ms。此時(shí)斷口須吸收的能量為：如采用斷路器開斷方式，假設(shè)開斷時(shí)間為0.1S，則斷口須吸收的能量為：采用高壓限流熔斷器開斷故障時(shí)需斷口吸收的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于斷路器開斷方式，但熔斷器的外殼所能承受的壓力有限，故熔斷器的開斷電流也受到限制，目前只能達(dá)到63kA。FUFR快速：1ms截流，3ms全開斷；大容量：開斷電流已能做到160kA.t(ms)i(kA)ik130ip63kA以上怎么辦？將斷口能量轉(zhuǎn)移，另加吸能元件。采用氧化鋅非線性電阻FR與熔斷器FU并聯(lián)

6、（圖四），F(xiàn)U熔斷時(shí)產(chǎn)生弧壓使FR導(dǎo)通，吸收電弧能量，氧化鋅良好的非線性特性還可把開斷過電壓限制到較低水平。開斷指標(biāo)合肥凱高電氣設(shè)備有限公司/FUR的應(yīng)用FUR的重要特點(diǎn)決定了FUR的應(yīng)用場(chǎng)合：額定電流很小、短路電流很大且需要快速開斷的場(chǎng)合?？焖匍_斷（3ms以內(nèi)）額定電流小(≤500A)開斷能力強(qiáng)（160kA)水電廠廠用電分支（圖五）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變高壓側(cè)（圖六）圖五圖六合肥凱高電氣設(shè)備有限公司/WKD-FSR裝置的原理FUR的局限：額定電流≤500A如何突破額定電流小的制約？WKD-FSR裝置達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)額定電流：8kA開斷電流：160kA開

7、斷時(shí)間：3ms左右測(cè)控單元和CTFS載流橋體FUR組件CT:向測(cè)控單元提供電流信號(hào)；測(cè)控單元：根據(jù)電流瞬時(shí)值及其變化趨勢(shì)判斷故障是否發(fā)生。如發(fā)生短路故障則向FS發(fā)出分?jǐn)嗝?。額定電流可做到8kA，正常工作時(shí)承載負(fù)荷電流，發(fā)生短路故障接到測(cè)控單元分?jǐn)嗝詈笤?.15ms之內(nèi)分?jǐn)?。FS橋體分?jǐn)嗪?，延時(shí)0.5ms截?cái)喙收想娏鳎?ms內(nèi)使電流衰減到零，承擔(dān)故障開斷的任務(wù)。FRCTFUFS測(cè)控單元圖七(原理圖）圖八(標(biāo)示圖）合肥凱高電氣設(shè)備有限公司/WKD-FSR裝置的可靠性合肥凱高電氣設(shè)備有限公司/WKD-FSR裝置的應(yīng)用與限流電抗器并聯(lián)---最經(jīng)濟(jì)

8、有效的限流方案大型發(fā)電機(jī)出口廠用變分支---理想的大容量開斷設(shè)備與母聯(lián)開關(guān)串聯(lián)---短路時(shí)將并列母線快速解列企業(yè)自備發(fā)電機(jī)出口（TRT）---短路時(shí)發(fā)電機(jī)快速退出合