一、技術名稱：基于快速渦流驅動及短路識別的電網運行控制技術
二、技術所屬領域及適用范圍：電力行業 電網輸變電線路
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前，我國高低壓輸電線路常采用限流電抗器和串補電容器來防止短路沖擊，降低線路損耗，改善電壓的質量。近年來，隨著我國電網規模不斷擴大，電力系統的短路容量不斷增加，限流電抗器應用比例逐年增加。在電網系統發生短
路故障時，限流電抗器可起到減少沖擊電網設備的作用，但由于其串接在電網中 會產生大量熱損耗，導致線損增加，造成電能損失。經測算，一組限流電抗器年 損耗電能就可達幾十萬到數百萬千瓦時。串聯電容器可以解決輸電線路末端電壓
質量不合格及網損過大問題，但由于串補電容技術具有造價高、占地大、維護不 便等局限性，使串補電容器裝置難以大范圍推廣應用。該技術可實現限流電抗器
在線路運行時的零耗損，并可在發生短路電流時實現快速動作切換，讓限流電抗 器串接到回路電網中以減少短路電流對設備的電網沖擊。同時，可避免短路時大 電流和高電壓沖擊電流對串補電容的沖擊，降低串補電容的容量積及成本，縮小 體積，方便維護，為大范圍推廣應用串補電容技術創造條件。目前該技術可實現
節能量5萬tce/a，CO2減排約13萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
基于快速渦流驅動及短路識別的電網運行控制技術的核心是快速開關與快速判斷控制技術的結合。快速開關技術可以在繞路短路后20ms內將電抗器串入，限制短路電流，減少短路電流對電網設備的沖擊；而正常運行時快速開關將限流電抗器短接，避免電能損耗，使電網運行更高效�？焖倥袛嗫刂萍夹g可在出現短路故障后將串補電容器快速短接，可降低電容器的安裝容量，大幅度降低串補電容器的成本，進而提高串補電容技術的應用比例。該技術具有低成本、小型化、免維護等優點，便于推廣應用。
2.關鍵技術
（1）快速渦流驅動技術
渦流驅動機主要由滅弧室、分合閘線圈以及位于分合閘線圈之間的渦流盤等組成。送電后充電電源向分（合）閘儲能電容充電，分（合）閘時可控硅接通儲能電容與分（合）閘線圈的放電回路產生脈沖電流，脈沖磁場在渦流盤中感應渦流，通過對渦流磁場產生的排斥力驅動渦流盤，并通過連桿帶動滅弧室動觸頭完成分（合）閘動作。
（2）短路故障快速識別技術
當短路故障發生時，控制器可在2ms內通過專用算法快速檢測到短路電流超過設定值，分別控制各相開關在每相短路電流過零前分閘，將限流電抗器串入，短路電流被限制到較低的水平。
3.工藝流程
快速控制技術對串補電容器和限流電抗器的快速投切原理分別見圖1和圖2，圖中K1接電源側，K2接負荷側。
如圖1所示，正常運行時旁路開關處于分閘位置，補償電容器C串聯在線路中，線路末端電壓提高，線路損耗減小，起到節能降耗的效果。但當補償電容器投入狀態下出線端K2發生短路時，旁路開關閉合起到保護補償電容器的作用。
如圖2所示，正常運行時限流電抗器被換流器短接，避免限流電抗器產生電能損耗。K2端發生短路時，換流器在5ms左右分閘，將限流電抗器串入實現限流。
五、主要技術指標
1.額定工作電壓：6kV-500kV；
2.額定工作電流：限制短路電流1000
A-5000A，串補電流100
A-2000A；
3.額定短路開斷能力：≥40kA；
4.短路故障識別時間：＜2ms。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
應用快速控制技術開發的”110kV新型串補裝置”獲得3項實用新型專利，受理3項發明專利�！�110kV新型串聯電壓補償裝置的研制與應用”項目于2013年8月通過寧夏自治區科技廳組織的科技成果鑒定。目前該技術已在寧夏電力公司、重慶電力公司、馬鋼集團、九江石化、珠�；浽ＸS鋼鐵等多家企業中應用，運行安全可靠，節能效果顯著。
七、典型應用案例
典型用戶：寧夏電力公司、馬鋼集團、珠�；浽ＸS鋼鐵集團、中石化九江分公司
典型案例1
案例名稱：寧夏海原縣110kV變電站項目
技術提供單位：國網寧夏電力公司、上海合凱電力保護設備有限公司
建設規模：110kV主變壓器1套。建設條件：用戶側母線電壓不合格，主要技改內容：加裝快速開關型串聯補償裝置，主要設備為1套智能型110kV串聯電容補償系統。節能技改投資額300萬元，建設期5個月。每年可節能3810tce，減少二氧化碳排放10058t，年節能經濟效益為171.45萬元，投資回收期約2年。
典型案例2
案例名稱：珠海粵裕豐鋼鐵集團4#高爐TRT余熱發電項目
技術提供單位：國網寧夏電力公司、上海合凱電力保護設備有限公司
建設規模：15MW余熱發電機組1套。建設條件：發電機出口限流電抗器長期運行，參數為10kV/1200A/12%，主要技改內容：對限流電抗器實施快速控制；主要設備包括10kV無損耗深度限流裝置一套。節能技改投資額75萬元，建設期2個月。每年可節能502.5tce，減少二氧化碳排放1326t，年節能經濟效益22.6萬元，投資回收期約4年。
八、推廣前景及節能減排潛力
目前，我國有近300個供電局，出口安裝電抗器的變壓器超過5000臺，需要安裝串補電容器的線路達2000多條，該技術具有較大的節能潛力。預計未來5年，該技術的推廣比例將達到40%，累計投資5億元，可形成的年節能能力為194萬tce，年碳減排能力為512萬tCO2。
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