無損耗快速限流保護柜
概述
電力系統中運行發生短路故障時短路電流一般為額定電流的十幾倍，給變壓器、發電機、斷路器、輸電線路等電氣設備造成很大危害， 而目前較為經濟實用的真空斷路器的開斷能力均在40KA 以下 ，開斷時間需要近百毫秒。隨著各類型用電企業的發展壯大，用電負荷大舉攀升，主變壓器容量也相應增大，各企業電網系統面臨短路電流已經接近和達到負載真空斷路器的最大使用極限，負載側真空斷路器
開斷容量不足、 變壓器抗短路電流沖擊能力設計不足等問題， 嚴重威脅著企業安全運行 。
面臨越來越嚴重的短路電流超標問題，很多企業采用高阻抗變壓器限制系統短路電流，但變壓器加大阻抗沒有最終解決限流深度問題，電動力減少，還帶來了有功無功損耗、投資成本上升 。
采用串聯限流電抗器也沒有從根本上解決限流深度問題（電抗率均在百分之十幾左右），同時帶來了有功無功損耗、母線壓降、漏磁場等弊病，系統發生短路時由于限流深度不夠，不能有效的保護發電機、變壓器等主要電氣設備 ，在巨大的短路電流沖擊下產生繞組變形而損壞，災難性事故發生 。
目前市場上使用的爆炸型大容量高速開斷裝置和電抗器并聯運行，雖然解決了電抗器有功無功損耗、電壓降、漏磁場問題，但是當發生短路故障后其一次元器件動作，電抗器投入工作并沒有解決限流
深度問題。該類型裝置需要更換新的橋體，方可重新投入運行。企業運行費用不僅增加，并且增加了安裝柜體的空間及電抗器裝置之間的母線連接，人為的設置了故障隱患點 。
YM-WSH無損耗快速限流保護裝置是本公司為了滿足電力系統對短路保護的需求而開發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，快速投入深度限流電抗器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。
適用范圍
YM-WSH無損耗快速限流保護裝置為理想節能和經濟有效的限流方案，大大減少系統擴建或聯網運行所需要的投資。
YM-WSH無損耗快速限流保護裝置可解決高阻抗變壓器、普通串聯限流電抗器、爆炸型大容量高速開斷裝置不足，在新供用電系統設計及企業系統改造時，可利用本裝置深度限流電抗器，加大系統阻抗，使負荷側斷路器的開斷電流進一步減小，降低造價。
短路發生時裝置快速投入母聯深度限流電抗器，加大系統內抗，故障點切除后，深度限流電抗器退出，不影響整個系統的正常運行，
聯網運行使變壓器的使用價值得到提高。
對不允許瞬時間斷供電須強行自啟動的重要負載，可提高供電質量。
線路短路時，裝置快速投入電抗器，深限流電抗器上的殘壓可完全滿足維持重要負荷繼續運行而不受影響。
發電機出口或者廠用高壓側短路能得到快速有效保護。
本裝置開斷容量大、限制短路電流深，是發電機出口及廠用分支的理想保護設備，使發電機、變壓器得到快速有效的保護。
工作原理
該裝置主要由特種高速開關（非傳統方式火工部件，避免了開斷一次更換一次橋體）、阻容吸收器FC、高能限壓器FR 測控單元等組成，簡稱AZL。特種高速開關與FU 阻抗相比為1∶2000。因此正常運行時工作電流經特種高速開關流過。系統發生故障短路時 ， 接到測控單元的分斷命令后，在5ms之內特種斷路器快速斷開，電流轉移至阻容吸收器FC，使FC在0.5 ms導通內吸收開斷能量。FC斷開時產生的過電壓使FR導通，FR 吸收開斷后產生的過電壓能量及電源注入的能量，使特種高速開關順利熄弧，并把斷開時的過電壓限制在允許的2.5 倍相電壓范圍內。
本裝置通過暫態電流互感器 ，監視系統電流，當短路電流大于設定的幅值，高速DSP通過波形還原、波形跟蹤和FFT 算法，快速精確的預測出三相電流過零點的精確時間，當電流幅值和電流變化率同時超過定值時，判斷為短路發生，并采用3 個相同的獨立工作的測控部件，以“ 三取二 ”動作方式做出判斷，向特種高速開關發出分斷信號。
測控器運行的截止電流和截止時間曲線圖
高速開關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限流電抗器中，限制短路電流，短路電流幅值大大降低 。
YM-WSH無損耗快速限流保護裝置可在5～15ms內可將短路電流限制在原幅值30%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，保障了系統的安全運行。短路故障切除后，測控單元自動檢測母線電壓回升立即給高速開關發出合閘命令，深限流電抗器退出 ，系統即可恢復正常運行。
關鍵技術
1、DSP無損電流信號檢測技術
· 開斷電流的啟動值自動相位跟蹤；
· DSP技術快速測算表決時間： min 55μs max 110μs；
· 雙DSP高速無損電流信號檢測連續（順序）遞推算法，智能化表決判定，安全、準確。
2、DDS無遲緩相位跟蹤技術
DDS無遲緩相位跟蹤技術，實時跟蹤實際運行電流波形的相位和強度，并與全波段預先整定Ilimit自動比較判定。
3、電流變化率雙重判定表決方式，軟、硬件獨立檢測,綜合判定表決，可靠性高。
產品特點
1、動作速度快：本裝置能在系統發生短路的5～15ms內將短路電流開斷。
2、開斷能力強：本裝置中的特種斷路器開關為三相動作，利用對觸頭分斷初始時間的合理控制，阻容吸收，使燃弧時間小。大大增加了滅弧室的開斷余量，短路開斷能力可輕松達到80kA。
3、限流電抗器效果好：本裝置中非線性限流阻抗正常運行時，無電流通過，無能損耗，無壓降，不產生漏磁場。只在短路發生時投入工作，阻值可根據系統需要，能在2～3ms內斷開80kA以上的短路電流，并且換流器限制產生1.5倍額定相電壓以上的過電壓，將短路電流換入到與其并聯的高阻抗中，將短路電流限制在2kA左右；非線性度好，并且吸收能量大。
4、使用壽命長：本裝置中開關使用高速驅動機構，使用簡單的直線運動，沒有復雜的傳動機構，磨損小，機械壽命及可靠性大大提高。同時，本裝置系阻容吸收，燃弧期間的燃弧量不到普通斷路器的10%，開斷容量大大提高，觸頭燒灼小，其觸點電壽命呈級數上升，深限流電抗器無短路發生時，處于零損耗，不發熱，無壓降，使用壽命長。
5、性能高可靠：本裝置核心部件工藝嚴格，即使在強電磁干擾環境下，仍能可靠運行。控制器帶有實時自檢功能，各功能信息均能通過發送后臺報警監控，控制器可以在1～2ms內準確判斷出短路支路，并發出動作指令；
6、動作分散度小、合閘無反彈：大幅度縮短了合閘時間并配置了直接驅動的高速渦流驅動機構，合閘分散度可以控制在0.1ms以內；并可根據現場情況，加裝防觸頭撞擊裝置，保障合閘無反。
產品型號及技術參數
型號及含義
主要技術參數
設備名稱：6、10、35kV YM-WSH無損耗快速限流保護裝置
系統額定電壓： 6、10、35kV
系統額定電流：1000A、1600A、2000A、3000A、4000A、5000A
雷電沖擊耐受電壓（峰值）：75kV、180kV
短時（1min）工頻耐受電壓 ：42kV、90kV
額定頻率：50Hz
額定短時耐受電流：100kA、200kA
額定峰值耐受電流：100kA、200kA
額定短時開斷電流：40kA、80kA
接觸電阻：<100μΩ
合閘時間：10ms
分閘時間 ：<5ms
合閘不同期 ：<2ms
一次系統圖
實驗設備
使用條件
環境濕度：-30℃~+60℃；
大氣壓力：80~110kPa；
空氣相對濕度：90%（25%）、50%（40%）；
通用型海拔高度：≤2000m，高原型海拔高度可達4000m；
使用地點不得有爆炸危險的介質，周圍介質中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導電介質或氣體，不允許環境充滿蒸氣及含有較嚴重霉菌存在。
結構示意及安裝圖
YM-WSH無損耗快速限流保護裝置
1、眉頭；2、柜體；3、綜合裝置；4、綜合保護；5、帶電顯示裝置；6、溫濕度控制器； 7、指示燈；8、一次模擬牌；9、觀察窗；10、銘牌；11、絕緣子；12、阻容吸收器；13 、限壓器；14、高速開關；15、高壓傳感器；16暫態電流互感器；17、專用過電抑制器；18、電磁鎖；19、柜內照明燈。
YM-WSH無損耗快速限流保護裝置安裝尺寸圖
用戶須知
◆ 訂貨時應提供：系統參數及主接線圖； 系統預期故障過電壓水平及限壓要求； 現場設備布置尺寸；安裝環境，安裝方式及運行方式。
◆ 運輸和儲存時，不得遭受水汽或有害氣體侵蝕，不得受到嚴重的機械撞擊；
◆ 產品存放處應空氣流通，環境溫度不高于+45℃，相對濕度不高于95%；
◆ 供貨周期為合同簽訂后20天，若有特殊要求另行協商。