產(chǎn)品說明書1ms最大開斷能力可達210kA概述概述快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書12.3.4.56.78. 解決新建變電站和變電站擴建時所遇到的短路電流難題

快速限流器能在極短的時間內(nèi)開斷短路電流，幫您解決此難題。

本例中，流過快速限流器的電流為i2?？梢钥闯?，通過快速限流器，電流i很快被加以限制。流向短路點的短路電流i+i的峰值，沒有變壓器T1 每臺變壓器都有高達31.5kA的短路電流流向故障點，故障點流過的最大短路電流達到63kA，是設(shè)備額定值的兩倍。

獻。因此，額定短路電流為31.5kA的開關(guān)設(shè)備，就完ii1電流I"k=31.5問與答問與答快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書短路峰值電 是短路發(fā)生后，短路電流周期分

一組只能承受2*I短路電流的開關(guān)柜，在沒有短路電流超標(biāo)的風(fēng)險及額外損耗的情況下，如何使用在4臺變壓器并列運行（最大短路電流可達4*I）的系統(tǒng)？在母線1-2和3-4間加裝快速限流器即可實現(xiàn)（這僅是快速限流器應(yīng)用方案之一，其它應(yīng)用方案請參見第15，16頁）。超出設(shè)備額定參數(shù)的短路峰值電流，其產(chǎn)生的電動力將損壞開關(guān)柜、開關(guān)、電流互感器和電纜。

快速限流器由并聯(lián)的兩個導(dǎo)電回路組成。導(dǎo)電芯可承受正常額定電流（最大5000A），導(dǎo)電芯動作將主回路斷開后，并聯(lián)的熔斷器在短路電流上升的初期即將短路電流加以限制（在1ms內(nèi)）。主回路是怎樣在1ms具備較高額定短路電流值的機械儲能開關(guān)設(shè)備，無法在這么短的時間內(nèi)斷開主回路。因此，我們采用特殊的感應(yīng)填料。配套電流互感器（檢測短路電流測量與控制裝置（判斷電流是否達到定值，并提供跳閘能量脈沖變壓器（將跳閘脈沖轉(zhuǎn)換為母線電位導(dǎo)電橋及安裝底座（承受正常運行電流，限制短路電流主回路導(dǎo)電芯瞬間開斷，此時不會影響整個回路電流。導(dǎo)電芯開斷的瞬間，電流將流向并聯(lián)熔斷器，最終由熔斷器切斷故障電流。熔斷器切斷電流產(chǎn)生的過電壓水平，將低于IEC/VDE標(biāo)準(zhǔn)（如IEC60282-1/VDE0670第4部分）要求的允許值。開斷后的主電路導(dǎo)體和并聯(lián)的熔斷器以及感應(yīng)填料將被更換，而其他部分仍能再用。當(dāng)然能！生產(chǎn)廠可以返修動作過的導(dǎo)電橋。導(dǎo)電芯、感應(yīng)填料和并聯(lián)的熔斷器將被更換，其他部件仍然繼續(xù)使用，故返修導(dǎo)電橋更經(jīng)濟。（超出定值），

快速限流器的測量與控制設(shè)備同時檢測電流的瞬時值與電流變化率，只有這兩者都達到整定值的情況下，快速限流器才跳閘動作。電流變化率電流變化率自從1955年ABBCalorEmag公司發(fā)明了快速限流器回顧60年來在全球范圍的運行經(jīng)驗，為解決安全限制系統(tǒng)短路容量問題及經(jīng)濟的擴建電氣系統(tǒng)及配電網(wǎng)絡(luò)從全球的運行經(jīng)驗看，平均每4年動作一次（4000臺快速限流器的運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)）根據(jù)KEMA12 最大到210kA17.5kV最大到24 最大到140kA36/40.5kV最大到140下面將通過典型應(yīng)用方案來說明快速限流器的工作原理和應(yīng)用范圍，請您與我們一起討論系統(tǒng)短路容量的難題，我們用快速限流器總能找到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的解決方案。功能功能快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書隨著全球?qū)δ茉葱枨蟮脑鲩L，要求更大功率電源或另外加裝變壓器及發(fā)電機，增加獨立電網(wǎng)間的聯(lián)網(wǎng)。這往往導(dǎo)致短路電流超過設(shè)備的允許值，從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生動、熱損壞。用具備更高短路電流承受能力的新裝備去更換現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備及電纜連接，對于用戶來說通常在技術(shù)上不可行或不經(jīng)濟。而采用快速限流器來降低新系統(tǒng)或現(xiàn)有系統(tǒng)的短路電流，既解決了短路容量問題，又節(jié)約了投資。

斷路器由于動作較慢，無法對系統(tǒng)過高的短路電流首個半波峰值提供保護。只有快速限流器，可以在短路1實際流過的短路電流最大瞬時值遠低于預(yù)期峰值。與復(fù)雜的常規(guī)解決方案比較，快速限流器應(yīng)用在變壓器或發(fā)電機饋線回路中，無論是作為母線連接，還是旁路限流電抗器，都具備技術(shù)優(yōu)勢及經(jīng)濟性。在發(fā)電廠、大型工和電網(wǎng)變電站中，快速限流器在各方面都是解決短路電流難題的理想開關(guān)設(shè)備?！惭b板絕緣子脈沖變壓器6及伸縮觸點帶與導(dǎo)電橋連接的快速接頭的連接端快速接頭卡扣裝置為杠桿式，導(dǎo)電橋額定電流Ir≥2500A，且額定電壓為12/17.5kV

當(dāng)額定電壓≤17.5kV當(dāng)額定電壓為24/36kV脈沖變壓器把來自測控單元（圖3）的跳閘脈沖傳輸?shù)綄?dǎo)電橋的感應(yīng)填料10處。同時，將測控單元（次回路）與一次回路等電位的感應(yīng)填料間進行電氣隔離，確保系統(tǒng)安全。導(dǎo)電橋是一個開關(guān)元件，在堅固的絕緣罩8內(nèi)，導(dǎo)電橋包含導(dǎo)電芯，被設(shè)計為封裝感應(yīng)填料10的導(dǎo)電連接橋體9。跳閘時，感應(yīng)填料被觸發(fā)，在預(yù)切口位置導(dǎo)電芯被分開。 結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書電流轉(zhuǎn)移到并聯(lián)的高開斷能力熔斷器4上，熔斷器熔體12熔斷，限制短路電流繼續(xù)增大。電流在下一次電壓過零點時切斷。電流互感器用作為檢測流經(jīng)快速限流器的電流，直接與快速限流器串聯(lián)。配套電流互感器為特殊電流互感器，外觀與常規(guī)的電流互感器相同，為套管式或塊狀。其顯著特點如下：測量與控制裝置安裝在控制屏（圖3）或快速限流器柜的低壓室內(nèi)?？刂破粱虻蛪菏矣晒δ芙M組成，各功能組安裝在機箱內(nèi)，可進行更換。

一組電源，提供裝置必須的直流輔助電源；一個選擇開關(guān)，任何時候可將控制系統(tǒng)投運或退出；一個附加的監(jiān)視元件一組具有5一個抗干擾單元，它可保護測量與控制裝置免受外部干擾，防止誤動作。從測量控制裝置連接到電流互感器、導(dǎo)電橋底座及交流電源的接線都將通過抗干擾單元圖3寬度（W）：600mm高度（H）：1450mm深度（D）：300mm ：100kg圖快速限流器的組成：一個可以通過高額定電流但只有低開斷能力的極快速開關(guān)，并聯(lián)一個具有高遮斷容量的熔斷器。為了達到極短的固有分閘時間，在此，我導(dǎo)電芯分開后，電流將流經(jīng)并聯(lián)的熔斷器，在.5ms內(nèi)電流被限制住，在下一電壓過零點時最終被開斷。

快速限流器一方面可以無損耗流過大負(fù)荷運行電流，和限流電抗器比較，快速限流器避免了電壓降，并使短路故障電流的預(yù)期峰值電流不會出現(xiàn)。為確保三相回路都斷開，快速限流器有必要串接一臺斷路器。一組直流150V的電源，用于跳閘電容器的充電電壓，同時，作為裝置電子元件的電源。如果需要，也可以把這兩種電源分開，安裝在不同的獨立模塊內(nèi)。電源單元內(nèi)置看門狗，持續(xù)監(jiān)測三相跳閘控制單元的重要功能。圖4+150+150phaseL1GA2A2A2AH HI- not HHAnti-inteferenceuntiALLLA2跳閘控制單元A3抗干擾單元A4指示單元F116控制電源空開Q6快速限流器（導(dǎo)電橋底座及導(dǎo)電橋T1Q6L1T1

Q6L2T1

Q6L3T1圖工作原理工作原理快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書跳閘控制單元持續(xù)監(jiān)測流經(jīng)配套電流互感器的電流，三相跳閘控制單元獨立工作。跳閘判據(jù)有兩個，電流瞬時值及電流變化率。電流瞬時值及電流變化率這兩個變量按比例變換為電壓信號，通過邏輯門電路送到電子測量元件。當(dāng)電流瞬時值與電流變化率兩者都達到設(shè)定值時，測量元件給出輸出信號。

測量元件的輸出信號觸發(fā)半導(dǎo)體開關(guān)元件，控制跳閘電容放電，放電脈沖通過脈沖變壓器，觸發(fā)導(dǎo)電橋內(nèi)的感應(yīng)填料動作。以此同時，跳閘電容放電驅(qū)動掉牌繼電器動作，輸出“快速限流器跳閘”信號。圖5Measuring 圖與其他保護裝置一樣，快速限流器也需要定期檢測。檢測作業(yè)可由用戶或ABB進行，為方便試驗，我們開發(fā)了專用的測試設(shè)備。測試設(shè)備由試驗儀器或測試插頭、模擬器組成。

測試插頭用于檢測跳閘裝置的輸出電壓及功能。試驗儀器使用界面友好，更為便利。圖寬度（W）：400mm高度（H）：215mm深度（D）：320mm重量：11kg圖供貨范圍供貨范圍快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書在這種情況下，導(dǎo)電橋底座，導(dǎo)電橋，配套電流互感器將安裝在現(xiàn)有的開關(guān)柜內(nèi)。

一臺測量與控制裝置（圖400040002500450030005000kA最大至最大至最大至最大至最大至最大至最大至寬高深1）頻率：50/60Hz

配套?屬鎧裝開關(guān)柜，快速限流器三個導(dǎo)電橋底座及導(dǎo)電橋可安裝在小車上，可移動小車具備隔離開關(guān)的功能。三個配套電流互感器固定安裝在柜內(nèi)，測量與控制裝置安裝的開關(guān)柜低壓室內(nèi)。用于低壓，12kV，17.5kV及24kV的快速限流器同樣對于36k4.5kV系統(tǒng)，只有固定安裝式快速限流器柜。與分立元件供貨模式相同，測量與控制裝置安裝在一單獨的控制箱內(nèi)（圖3）。所有的固定安裝式快速限流器柜，其電氣參數(shù)與分立元件供貨的電氣參數(shù)相同。開關(guān)柜外形尺寸及重量如有特殊需求，請與ABB核實。典型的快速限流器柜尺寸（小車式重量（含快速限流器小車10004000100040002500需要額外的連接適配寬度200mm應(yīng)用應(yīng)用快速限流器產(chǎn)品說明書快速限流器產(chǎn)品說明書系統(tǒng)或母線段之間的并列運行，當(dāng)使用斷路器時短路電流會超出設(shè)備參數(shù)，通?？刹捎每焖傧蘖髌鱽斫鉀Q。每一分系統(tǒng)中至少有一條電源進線，在快速限流器跳閘后，每個分系統(tǒng)仍然有電源供電（圖9）。采用快速限流器的系統(tǒng)并列運行有如下優(yōu)點：降低串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)阻抗，極顯著地減少了沖擊負(fù)荷（如大電機啟動）引起的電壓降提高了供電可靠性。一臺變壓器發(fā)生故障時，負(fù)載可無中斷的轉(zhuǎn)移到另外一臺變壓器

快速限流器在短路電流上升初始階段即動作。在電流瞬時值達到承受限值前，就把母線系統(tǒng)分為兩段。在快速限流器開斷后，短路故障電流僅由本段的變壓快速限流器顯著的優(yōu)點是：不受短路故障影響的那部分系統(tǒng)電壓僅在1ms內(nèi)有所下降，即便是最敏感的負(fù)荷（如計算機）此時也不受影響?；谶@個原因，快速限流器可作為提高系統(tǒng)可靠性的開關(guān)設(shè)備，適用于“受保護的系統(tǒng)”設(shè)備與“非保護的系統(tǒng)”設(shè)備間互聯(lián)。圖9110110kV/2525MVA32 326kV/25圖快速限流器用作公共電網(wǎng)與用戶自備發(fā)電電源之間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)電源并網(wǎng)帶來的好處，讓用戶自備發(fā)電電源樂意與公共電網(wǎng)并網(wǎng)。但是發(fā)電機的短路電流貢獻會導(dǎo)致并網(wǎng)后公共電網(wǎng)短路電流超出原設(shè)備的許可值。最合理的解決辦法也通常是唯一的解決辦法，即在公共電網(wǎng)與自備發(fā)電連接處加裝快速限流器（圖10）。如有需要，快速限流器可加裝方向跳閘功能。這要求發(fā)電機中性點處加裝3個電流互感器。當(dāng)發(fā)電機投運

快速限流器旁路限流電抗器（圖11）。當(dāng)短路故障發(fā)生在限流電抗器后，快速限流器在短路電流上升初期開斷，電流將轉(zhuǎn)移到限流電抗器，由電抗器把短路電流限制在允許的水平。這種電壓降帶來的困擾圖11：I"I"=153~50 =25kI"=3I =16110kV/2510kV/25圖

圖在一列或多列開關(guān)柜中安裝兩臺及以上快速限流器的場合下，為了達到動作的選擇性，往往要求以電流的

總電 等于流過變壓 的電流（）加上流 1#和2#

總電流

等于流過變壓器的電流

）如果一段母線中裝有兩臺快速限流器，且要求選擇性跳閘時，則需要檢測全電流。在A僅1#在B1#及2#在C僅2# 總電 等于流過變壓