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“Intellirupter”采用了新的技术——脉冲闭合,使得智能开关能在重合前判断出线路故障类型。传统的重合器在故障发生时就会跳闸、重合,此时位于开关上游的电力设备可能受到高能故障电流的影响。应用脉冲闭合技术后,如果馈线发生故障,快速控制电路将捕捉到这一电流阶跃并在电流还没达到破坏性程度的情况下重新跳开这一相。脉冲闭合消除了故障电流对开关上游电力设备的潜在危害,减小了将开关合在故障相时的电压下降问题。
另一个非常有前景的智能开关技术是“退出”式重合器,如下图所示。
“退出”式重合器适用于易遭受瞬时故障的横向电路。这种重合器在断开电路后会重合,而不是让熔断器直接熔断,因此可避免长时间停电。
电力电子技术
电力电子技术不仅可以为用户提供稳定的电能,还能同时实现频率、相位、电压等的灵活控制。静止无功补偿器、短路电流限制器就是配网中的两个典型电力电子装置。
1、静止无功补偿器
静止同步无功补偿器是目前技术最为先进的无功补偿装置。它不再采用大容量的电容、电感来产生无功功率,而是通过电力电子器件的高频开关实现对无功补偿技术质的飞跃,特别适用于中高压电力系统中的动态无功补偿。它是一种没有旋转部件,快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。下图就是西安爱科赛博公司研发的静止同步无功补偿器。
静止同步无功补偿器能够消除一个周波内的微小电能质量扰动。因此,它可以处理由于出力波动性DERs(风电、光伏等)接入引起的配电网电压波动问题。
2、短路电流限制器
另一个典型例子是短路电流限制器(Short-circuit currentl imiters,SCCLs),在国内常被称为故障限流器(Fault current limiter,FCL)。SCCLs技术可以用于处理输电系统中短路电流较大的问题。目前,电力公司输电系统基础设施的承载量越来越逼近它的容量极限。与此同时,投运的发电机组越来越多,以满足日益增长的负荷需求。显然,发电容量越大,造成的故障电流也越大,很可能会超出运行设备的承受能力。
基于电力电子技术的SCCL可有效解决这一问题。SCCL的核心理念是:正常运行时呈零阻抗(或低阻抗),短路故障时呈高阻抗,从而起到限制短路电流的作用,如下图所示。
因此,一旦SCCL检测到短路电流就立即工作在高阻抗运行模式,使短路电流限制在现有保护设备能正常工作的范围内。同时,SCCL也整合了很多完备的系统,包括高级控制、信号处理和通信单元。
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