LM KX智能型无损耗限流装置
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LM KX智能型无损耗限流装置
LM KX智能型无损耗限流装置
短路电流超标治理简述
基于VSC快速断路器的智能型无损耗限流装置
LMKX装置使用相关问题与解答
工作逻辑
Work Logic
1 ·正常运行期间
VSC处于合闸位，换流器承载线路工作电流，LM呈零阻抗状态，表现为无损耗，无压降，同时不会产生磁场污染。
2 ·线路发生短路故障时
当且仅当分相控制器通过CTI信号检出了超过LM启动定值的超标短路电流时，命令VSC及时分闸，LMKX装置可在巧ms内投入限流电抗器而呈现高阻抗状态，将短路电流限制在预期值以内，确保常规断路器可靠开断短路故
3 ·短路故障排除情况
(a)若分相控制器通过02检出的电流小于返回定值时，说明短路故障已排除，命令VSC及时合闸，LMKX装置可在20ms内旁路限流电抗器而呈零阻抗状态，系统即可恢复正常运行；
(b)若分相控制器通过CT2检出的电流达不到返回定值时，说明系统没有排除短路故障，也即VSC一直处于分闸状态，达到2s时间，为自我保护，命令VSC合闸，此功能也作为LM误分之后的自愈保护。
核心元件—VSC “电磁斥力”快速断路器
Core component一VSC "electromagnetic repulsion" fast circuit breaker
按照前文关于VSC"电磁斥力"快速断路器的内容。（详情见P02）
其他重要元件
Other Important Components
1 ·换流器部分
换流器部分主要由VSC快速断路器和配套的测控元件组成，测控元件包括：CT、分相控制器和薄膜电容器等。
（a） 分相控制器
分相控制器根据CT的信号，通过特殊算法，对短路电流信号处理，可在2ms左右计算出短路电流的周期分量、非周期分量、短路初始角，并结合断路器的机械固有分闸时间做出适当的延时，控制断路器在短路电流过零时亥刂前分闸，实现大容量换流功能。
（b） 储能电容器
VSC系列“电磁斥力"快速断路器采用薄膜电容器储能，作为断路器的驱动能源，即使外部供电中断20分钟以内，断路器也可完成一次O-C循环操作，规避了电源的稳定性对断路器动作的影响，同时，薄膜电容的自愈功能及温度不敏感性都提高了VSC断路器操作能源的可靠性。
2 ·现场操控柜
现场操控柜为安置于LM装置现场护栏外的就地操控箱柜，集成以下功能：提供换流器的工作电源、换流器的就地操控、换流器状态量显示、定值整定、与中控室后台的通信等，起到对LM装置就地操控维护及远程通信数据中转的作用。
零前分闸”技术提升快速断路器的开断容量
zero Front Breaker" Technology TO Improve The Breaking Capacity OfFast Circuit Breakers
短路故障时，真空开关分闸，在电流过零前，电流以电弧形式维持。电流是否能被开断需要以下两个条件同时满足：第一、电流过零；第二、电流过零时刻，灭弧室绝缘水平恢复到电弧熄灭时的瞬态恢复电压 (TRV)以上。其中灭弧室恢复的绝缘水平与以下因素有关：触头电流过零时刻的开距大小；灭弧室在电流过零前的燃烧量。瞬态恢复电压与系统参数和弧隙阻抗有关。
因此，要提高开断容量，必须控制电流过零前阶段的触头刚分时刻、刚分速度以及电流过零时刻的恢复电压。
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1 ·降低触头瞬态恢复电压
瞬态恢复电压是大电流过零时触头弧隙间的振荡电压，存在时间仅几十微秒至毫秒，与工频恢复电压大小与频率、电路的阻尼值（如电感、电容和电阻的数值）以及它们的分布情况有关。
当断路器弧隙阻抗为无穷大时TRV最大，也即系统固有TRV；当弧隙阻抗减小时，TRV也相应减小，因此，制造断路器时，人为减少断路器的弧隙阻抗，可在断路器开断时，降低弧隙的TRV。
2 ·提高电流过零时刻灭弧室绝缘恢复水平
（a） 减小灭弧室燃烧量
减小真空灭弧室燃烧量可避免集聚形电弧的形成，有利于电流过零时绝缘水平的快速恢复，提高开断成功率。
（b） 提高触头刚分速度，加大电流过零时刻的触头开距
真空灭弧室的绝缘水平即触头间的绝缘水平，在触头开距小于10mm时，绝缘水平与触头开距呈正比。
在高真空度环境下，绝对平整两极之间，击穿电压达107V/mm数量级，在真空度、触头材料、触头表面形状、老炼等诸多因素的影响下，触头的绝缘水平较理想值有所降低，一切只能依靠实验。
因此，提高触头的刚分速度，并且精确控制零前刚分时刻，可以保证电流过零时的触头开距，刚分速度越高，越有利于绝缘水平的恢复。
（c） 出厂大电流老炼流程
灭弧室老炼，即通过电弧的灼烧，将出厂时灭弧室触头上的晶须烧平，提高触头的平整度，以便在实际应用中就已经具备优良的触头场强均匀度，保障对开断成功率。
因此，LMK)(用VSC快速断路器，每台在出厂前都进行1：1模拟现场故障电流开断试验，验证设备扌旨标，另一方面达到老炼的目的。
QUESTIONSANDANSWERS
装置使用相关问题与解答
1 ·是否对原系统继电保护定值产生影响？
不会产生影响。LMKX装置的作用是，当且仅当系统出现了超标的短路电流时才会动作，而且一般将超标的短路电流限制到普通短路器的遮断电流的0 · 8倍，保障故障线路断路器的可靠开断，因此，即使LMKX投入后，短路电流也足够大，不会影响到原系统继电保护定值的灵敏度。
2 ·换流器动作后会不会造成不平衡？
LMKX当且仅当系统发生短路故障时才动作，尤其是两相短路故障时已经造成了不平衡工况，因此，此时已经不考虑平衡问题，而是需要尽快结束这种故障现象，限：刀六出装置的投入不仅限制了故障电流，而且有利于断路器切除故障，只有好处，没有坏处。
3 ·能否配合线路重合闸？
LMKX可配合线路重合闸，但必须根据重合闸次数增加分合闸电源的数量，以便配合重合闸的时间间隔。
尤其是电网用户，一般有重合闸需求，因此，在订货时，需要声明有无重合闸配合要求。
LM KX智能型无损耗限流装置
短路电流超标治理简述
基于VSC快速断路器的智能型无损耗限流装置
LMKX装置使用相关问题与解答
工作逻辑
Work Logic
1 ·正常运行期间
VSC处于合闸位，换流器承载线路工作电流，LM呈零阻抗状态，表现为无损耗，无压降，同时不会产生磁场污染。
2 ·线路发生短路故障时
当且仅当分相控制器通过CTI信号检出了超过LM启动定值的超标短路电流时，命令VSC及时分闸，LMKX装置可在巧ms内投入限流电抗器而呈现高阻抗状态，将短路电流限制在预期值以内，确保常规断路器可靠开断短路故
3 ·短路故障排除情况
(a)若分相控制器通过02检出的电流小于返回定值时，说明短路故障已排除，命令VSC及时合闸，LMKX装置可在20ms内旁路限流电抗器而呈零阻抗状态，系统即可恢复正常运行；
(b)若分相控制器通过CT2检出的电流达不到返回定值时，说明系统没有排除短路故障，也即VSC一直处于分闸状态，达到2s时间，为自我保护，命令VSC合闸，此功能也作为LM误分之后的自愈保护。
核心元件—VSC “电磁斥力”快速断路器
Core component一VSC "electromagnetic repulsion" fast circuit breaker
按照前文关于VSC"电磁斥力"快速断路器的内容。（详情见P02）
其他重要元件
Other Important Components
1 ·换流器部分
换流器部分主要由VSC快速断路器和配套的测控元件组成，测控元件包括：CT、分相控制器和薄膜电容器等。
（a） 分相控制器
分相控制器根据CT的信号，通过特殊算法，对短路电流信号处理，可在2ms左右计算出短路电流的周期分量、非周期分量、短路初始角，并结合断路器的机械固有分闸时间做出适当的延时，控制断路器在短路电流过零时亥刂前分闸，实现大容量换流功能。
（b） 储能电容器
VSC系列“电磁斥力"快速断路器采用薄膜电容器储能，作为断路器的驱动能源，即使外部供电中断20分钟以内，断路器也可完成一次O-C循环操作，规避了电源的稳定性对断路器动作的影响，同时，薄膜电容的自愈功能及温度不敏感性都提高了VSC断路器操作能源的可靠性。
2 ·现场操控柜
现场操控柜为安置于LM装置现场护栏外的就地操控箱柜，集成以下功能：提供换流器的工作电源、换流器的就地操控、换流器状态量显示、定值整定、与中控室后台的通信等，起到对LM装置就地操控维护及远程通信数据中转的作用。
零前分闸”技术提升快速断路器的开断容量
zero Front Breaker" Technology TO Improve The Breaking Capacity OfFast Circuit Breakers
短路故障时，真空开关分闸，在电流过零前，电流以电弧形式维持。电流是否能被开断需要以下两个条件同时满足：第一、电流过零；第二、电流过零时刻，灭弧室绝缘水平恢复到电弧熄灭时的瞬态恢复电压 (TRV)以上。其中灭弧室恢复的绝缘水平与以下因素有关：触头电流过零时刻的开距大小；灭弧室在电流过零前的燃烧量。瞬态恢复电压与系统参数和弧隙阻抗有关。
因此，要提高开断容量，必须控制电流过零前阶段的触头刚分时刻、刚分速度以及电流过零时刻的恢复电压。
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1 ·降低触头瞬态恢复电压
瞬态恢复电压是大电流过零时触头弧隙间的振荡电压，存在时间仅几十微秒至毫秒，与工频恢复电压大小与频率、电路的阻尼值（如电感、电容和电阻的数值）以及它们的分布情况有关。
当断路器弧隙阻抗为无穷大时TRV最大，也即系统固有TRV；当弧隙阻抗减小时，TRV也相应减小，因此，制造断路器时，人为减少断路器的弧隙阻抗，可在断路器开断时，降低弧隙的TRV。
2 ·提高电流过零时刻灭弧室绝缘恢复水平
（a） 减小灭弧室燃烧量
减小真空灭弧室燃烧量可避免集聚形电弧的形成，有利于电流过零时绝缘水平的快速恢复，提高开断成功率。
（b） 提高触头刚分速度，加大电流过零时刻的触头开距
真空灭弧室的绝缘水平即触头间的绝缘水平，在触头开距小于10mm时，绝缘水平与触头开距呈正比。
在高真空度环境下，绝对平整两极之间，击穿电压达107V/mm数量级，在真空度、触头材料、触头表面形状、老炼等诸多因素的影响下，触头的绝缘水平较理想值有所降低，一切只能依靠实验。
因此，提高触头的刚分速度，并且精确控制零前刚分时刻，可以保证电流过零时的触头开距，刚分速度越高，越有利于绝缘水平的恢复。
（c） 出厂大电流老炼流程
灭弧室老炼，即通过电弧的灼烧，将出厂时灭弧室触头上的晶须烧平，提高触头的平整度，以便在实际应用中就已经具备优良的触头场强均匀度，保障对开断成功率。
因此，LMK)(用VSC快速断路器，每台在出厂前都进行1：1模拟现场故障电流开断试验，验证设备扌旨标，另一方面达到老炼的目的。
QUESTIONSANDANSWERS
装置使用相关问题与解答
1 ·是否对原系统继电保护定值产生影响？
不会产生影响。LMKX装置的作用是，当且仅当系统出现了超标的短路电流时才会动作，而且一般将超标的短路电流限制到普通短路器的遮断电流的0 · 8倍，保障故障线路断路器的可靠开断，因此，即使LMKX投入后，短路电流也足够大，不会影响到原系统继电保护定值的灵敏度。
2 ·换流器动作后会不会造成不平衡？
LMKX当且仅当系统发生短路故障时才动作，尤其是两相短路故障时已经造成了不平衡工况，因此，此时已经不考虑平衡问题，而是需要尽快结束这种故障现象，限：刀六出装置的投入不仅限制了故障电流，而且有利于断路器切除故障，只有好处，没有坏处。
3 ·能否配合线路重合闸？
LMKX可配合线路重合闸，但必须根据重合闸次数增加分合闸电源的数量，以便配合重合闸的时间间隔。
尤其是电网用户，一般有重合闸需求，因此，在订货时，需要声明有无重合闸配合要求。
