ZKL-ZLB零损耗深度限流装置

电力系统运行发生短路故障时，短路电流一般为额定电流的十几倍，给变压器、发电机、断路器、输电线路等电气设备造成很大危害。目前较为经济实用的真空断路器开断能力均在40kA以下，开断时间近百毫秒。随着用电企业发展、负荷增加和主变压器容量增大，企业电网面临短路电流接近或超过负载真空断路器最大开断能力、负载侧断路器开断容量不足及变压器抗短路电流能力不足等问题。

采用高阻抗变压器限制系统短路电流，不能解决深度限流问题，还会带来有功、无功损耗和投资成本上升。采用串联限流电抗器同样没有从根本上解决深度限流问题，电抗率一般在百分之十左右，同时带来有功、无功损耗、母线压降和漏磁场等弊端。系统短路时限流深度不足，不能有效保护发电机、变压器等主要设备，巨大短路电流可能造成绕组变形、设备损坏甚至电气爆炸。

爆炸型大容量高速开断装置与电抗器并联运行，虽然解决电抗器正常运行时的损耗、电压降和漏磁场问题，但短路故障后一次元件动作，投入的电抗器仍未解决限流深度问题。此类装置每次动作需更换桥体和熔断器才能重新投入运行，并且柜体与电抗器之间需采用母线或电缆连接，增加故障隐患点。

ZKL-ZLB零损耗深度限流装置是为满足电力系统短路保护需求开发的新型短路限流装置，可在短路电流初始阶段快速投入深度限流电抗器，将短路电流限制在安全范围内，保护发配电设备及供电线路。

零损耗深度限流装置主要由涡流驱动机构的快速断路器（非传统方式爆炸雷管，避免了开断一次更换一次）、电流采集器、深度限流电抗器、微机控制器、测控子站等组成。正常运行时工作电流只流过快速断路器，将深度限流电抗器短接，实现无损耗、无压降的经济节能运行状态。

装置通过电流采集器持续监视系统电流。系统发生短路且短路电流大于设定幅值时，微机控制器高速DSP通过专用算法在2ms内发出分闸指令，快速断路器在5ms内断开，7～15ms内短路电流转移至深度限流电抗器，实现深度限流。

一般微机保护最快速断保护需要一个周波20ms以上，普通断路器固有分闸时间需要40ms以上，开断后的燃弧时间常规达到10ms，电流才能过零熄弧，通常需要70ms以上才能切断短路电流。长时间短路电流会对变压器、母线和开关产生巨大冲击。

ZKL-ZLB可在7～15ms内将短路电流限制在用户规定值，降低系统短路冲击。短路故障切除后，微机控制器检测到短路消失，立即向快速断路器发出合闸命令，将深度限流电抗器自动短接并退出系统，系统恢复正常运行。

宣传册给出了装置现场布置图、内部结构示意图以及“品”型、“一”型安装示意图，其中D为深度限流电抗器直径。具体布置根据一次系统方案和现场安装条件确定。

ZKL-ZLB是节能和经济有效的限流方案，可减少系统扩建或联网运行所需投资，改善高阻抗变压器、普通串联限流电抗器和爆炸型大容量开断装置的不足。新供电系统设计及企业系统改造时，可利用深度限流电抗器加大系统阻抗，进一步降低负荷侧断路器开断电流。

短路发生时装置快速投入深度限流电抗器，加大系统阻抗；故障点切除后，深度限流电抗器退出，不影响系统正常运行。装置开断容量大、限制短路电流程度深，适用于主变低压侧、发电机出口及厂用分支保护。