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GCR-ZRA 零判断电抗自投节能装置
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GCR-ZRA 零判断电抗自投节能装置


适用系统额定电压

6kV~10kV

额定频率

50Hz


电力变压器是电网中最重要的电气设备之一,俗称“电网的心脏”,变压器的安全可靠直接关系到电网的安全稳定运行。然而运行年久(10年以上)的主变及老旧大型变压器抗短路能力随着运行年限的增长而下降、导致抗短路能力不足。同时随着电网规模越来越大、系统短路电流不断增大,最终导致抗短路能力不足的主变受外部短路电流诱发的内部突发短路故障时有发生。近几年来对电网公司110kV及以上电压等级变压器事故统计分析表明,变压器抗短路能力不够是引起变压器损坏的主要原因之一。

所属分类:

关键词:GCR-ZRA 零判断电抗自投节能装置

装置概述

该装置主要应用到110KV及以上主变的低压出线侧应用的世界领先的“VFC涡流驱动快速真空断路器”为核心的有效解决主变抗短路能力不足的经济可靠方式,并融合“短路故障电流快速识别技术”“电流过零预判及相控技术”,实现主变低压侧短路(包括主变中、低压侧发生近区或出口短路故障时)故障后10ms 内快速投入深度限流电抗器,深度限制短路电流,降低主变承受的短路冲击电流,从而减少短路冲击对主变的危害,有效保护运行年久(10 年以上)、老旧大型抗短路能力不足的主变,避免对抗短路能力不足的主变为提高抗短路冲击能力而需返厂维修的长周期、高成本、影响供电等问题,大大降低了运维检修费用,且无损耗、无压降、不消耗无功、不影响系统的正常运行。

图片名称

装置原理

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工作原理

正常运行时

涡流驱动换流器为直通态,将电抗器旁路,零判断电抗自投节能装置零损耗运行;

短路时

涡流驱动换流器转换为断开态,将短路电流转移至电抗器,110kV零判断电抗自投节能装置可实现首个大半波过零时刻开始限流;

故障切除后

涡流驱动换流器自动复位为直通态,将电抗器退出零判断电抗自投节能装置恢复零损耗运行状态。

装置优势

限流能力好

可将短路电流限制在预期短路电流值的50%以下;降低了短路电流对流经设备的冲击效 应,内网断路器开断短路电流选取值也可相应降低;同时可以大大减少整个系统的电缆投资,至少可以减少电缆投资三分之一。

限流起效速度快

可在首个大半波过零时刻开始限流,将短路电流限制到内网断路器安全开断的标称范围内。

限流能力强

最大可将 80KA短路电流转移至电抗器内进行限流,满足重合闸工况下连续动作多次限流之需要,且重合闸次数至少3次以上。

减耗节能

在已安装限流电抗器情况下,电抗器长期通流存在巨大能耗,例如一台 10kV,4000A,12%的串联限流电抗器,按平均负载率80%、年运行 8000 小时,每年产生近 349万度的巨大能耗。使用该装置后可以减免此项损耗。

保护末端开关设备

多年长期运行的开关设备由于运行时间长,多次受线路短路电流冲击,导致绝缘性大大降低,开关寿命也受严重影响。设备安装在母线进线侧,当短路电流超过断路器开断能力时,可以限制短路电流,提高断路器开断能力。

可靠性高

限流动作主要靠自身元器件物理特性在短路电流下完成,限流动作全过程仅依靠短路电流,是装置对短路电流的必然反应,抗电磁干扰能力强,无拒动,误动等问题,并且二次断电后即刻恢复工作。

核心技术

快速换流单元

快速换流单元是一种以涡流驱动原理的短路电流转移单元。

组成部分:

短路电流转移触头、换流驱动回路、换流保持回路等。
换流单元动作时利用短路能量为动力,驱动换流触头动作,短路时快速将故障电流转移到限流电抗器中,限制短路电流;当系统故障切除后,换流单元自动短接限流电抗器,恢复正常运行;快速换流单元动作时间≤2ms,换流时间≤10ms。

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深度限流电抗器

装置限流电抗器采用铝板加层间绝缘板绕制而成,体积小,电抗值大(电抗率20%~80%),限制短路电流能力强。

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技术参数

适用系统额定电压 6kV、10kV、35kV、110kV
额定频率 50Hz
额定电流 1250-5000A、630-2500A、330A(可选)
额定转换短路电流 31.5/40/50/63/80kA、25/31.5/40kA、3.15kA(可选)
额定短路电流转换次数  >50次
额定机械分闸时间 <2ms
额定机械合闸时间 <5ms
额定转换时间 <10ms
大限后短路电流 20%kA(按用户要求)
电抗器阻抗有名值 按限后电流计算
电抗器短路热稳定电流耐受时间 2S
雷电冲击耐受电压 60kV、75kV、185kV、550kV

 

适用范围

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安装在变压器出口、提高变压器抗短路能力

安装在变压器出口,当发生短路故障时,零判断电抗自投节能装置快速限制短路电流,避免短路电流超标造成变压器的受损

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安装在发电机出口、降低系统短路电流水

平安装于发电机出口,利用其深度限流的特性,降低系统短路电流水平

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安装在母线进线侧、提高断路器开断能力

安装在母线进线侧,当短路电流超过断路器开断能力时,限制短路电流,提高断路器开断能力。

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安装在厂用电分支、避免电压暂降

安装于厂用电分支,当某一条母线发生短路故障时,避免拉低总母线的电压,造成总母线电压暂降,影响总母线上其余设备正常运行

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安装在母联位置、降低短路电流

并列运行系统中,装置应用于母联位置,降低另一半系统提供的短路电流,为并列运行系统提供安全保障,

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