CN205960668U - 一种光伏电站用节能保护开关装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种光伏电站用节能保护开关装置，该装置设置在总并网母线开关与光伏电站并网母线之间，位于主变低压侧，包括一个主控开关、一个限流电感和两个隔离开关，主控开关与限流电感并联连接，两个隔离开关分别串联连接在主控开关和限流电感的两端；主控开关和隔离开关均采用机械接触开关。该装置采用机械接触开关与限流电感并联连接的结构，限流电感可抑制空载变压器和逆变器等产生的过大励磁涌流，保护设备和线路，主控开关可根据光伏电站状态自行决策或者接受远方调度中心指令，控制光伏发电电站系统是否接入并网母线系统或者与并网母线系统脱离，具有工作稳定可靠、自身损耗低，无散热装置、寿命长、动态响应速度快等优点。

Description

一种光伏电站用节能保护开关装置
技术领域
本实用新型属于光伏发电并网技术领域，具体地说是一种用于进行光伏电站夜间停电的节能保护开关装置。
背景技术
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，利用太阳能发电对能源危机及环境逐渐恶化的今天具有很大的必要性。从能源利用的国际发展趋势来看，光伏发电最终将以替代能源的角色进入电力市场。预计到2030年，光伏发电在世界的总发电量中将占到5%-20%。光伏发电系统具有明显的时效性，即白天发电，晚上停运，然而现有多数光伏发电电站系统和并网母线系统无论是在白天还是在晚上都一直相连，这样就造成当光伏发电电站系统不发电时，因电站内接入有大量的逆变器和升压变自身的空载损耗，造成光伏发电电站不发电时耗电巨大，损失电量，造成不必要的经济损失。
目前也有在光伏发电电站系统和并网母线系统之间加装夜间停电开关装置对光伏发电电站系统进行夜间停电，从而可减少在夜间光伏发电电站系统不发电时的无畏电能损耗，降低光伏发电电站系统自身运行成本并保障光伏电站收益最大化。然而，现有的夜间停电开关装置基本通过切、合集电线路或母线上常规机械开关完成夜间停电功能，虽然价格便宜，但是该操作存在的主要风险是断开开关切除空载变压器，相当于开断大感性负荷，在变压器和断路器上将会产生较大的过电压；而在投运空载变压器时，若合闸瞬间电压相位处于低电位时，将会产生很大的涌流以及电磁谐振，损害变压器本身以及相关电气设备。并且常规的机械开关使用寿命一般在10年左右，光伏电站发电设备的寿命在25年，两者在使用寿命上相差较大，因此夜间停电开关装置的维护成本较高且使用不便。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、免维护且使用寿命长的光伏电站用节能保护开关装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种光伏电站用节能保护开关装置，所述节能保护开关装置设置在总并网母线开关与光伏电站并网母线之间，位于主变低压侧，包括一个主控开关、一个限流电感和两个隔离开关，所述主控开关与限流电感并联连接，两个隔离开关分别串联连接在主控开关和限流电感的两端；所述主控开关和隔离开关均采用机械接触开关。
作为本实用新型的一种改进，所述主控开关采用具有自动开通或关断功能的高压自动切换开关，所述两个隔离开关始终处于闭合状态。
作为本实用新型的一种改进， 所述机械接触开关采用具有开通或关断自灭弧功能的高压接触器，包括机械触点和控制线圈。
作为本实用新型的一种改进， 所述限流电感的取值根据光伏电站中实测励磁涌流的大小进行选取。
相对于现有技术，本实用新型的优点如下：本装置的整体结构设计巧妙，结构简单可靠，拆卸组装维修更换方便，成本低，免维护且使用寿命长；采用机械接触开关与限流电感并联连接的结构，夜间光伏电站不需要发电时，先断开主控开关，限流电感接入线路中，然后依次断开光伏发电电站系统中各集电线路上的开关，站内箱变和逆变器断电，减少夜间用电负荷，节能减耗，为业主节省大量夜间站用电；白天光伏电站需要发电时，先依次闭合光伏发电电站系统中各集电线路上的开关，利用限流电感抑制空载变压器和逆变器等产生的过大励磁涌流，保护设备和线路，然后闭合主控开关，光伏电站并网正常发电。并在当限流电感发生故障损坏时，断开两个隔离开关，限流电感不再带电，可以直接拆下检修，换上新的限流电感，不影响光伏电站的平时发电，安全稳定。所述主控开关采用具有自动开通或关断功能的高压自动切换开关，可根据光伏电站状态自行决策或者接受远方调度中心指令，控制光伏发电电站系统是否接入并网母线系统或者与并网母线系统脱离，具有工作稳定可靠、自身损耗低，无散热装置、寿命长、动态响应速度快等优点。
附图说明
图1为本实用新型的节能保护开关装置示意图。
图2为本实用新型的节能保护开关装置安装位置示意图。
图中：1-节能保护开关装置，11-主控开关，12-限流电感，13-隔离开关。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。
如图1和2所示，一种光伏电站用节能保护开关装置，所述节能保护开关装置1设置在总并网母线开关与光伏电站并网母线之间，位于光伏电站并网接入口升压变的高压侧或主变低压侧。所述节能保护开关装置1的开关电压等级可根据光伏电站实际现场情况进行选取，其所处的总并网点母线电压有三相交流35KV、110KV和10KV，在图2中将节能保护开关装置1所处的总并网点母线电压为三相交流35KV。该节能保护开关装置1包括一个主控开关11、一个限流电感12和两个隔离开关13，所述主控开关11与限流电感12并联连接，两个隔离开关13分别串联连接在主控开关11和限流电感12的两端。所述主控开关11和隔离开关13均采用机械接触开关。所述机械接触开关采用具有开通或关断自灭弧功能的高压接触器，包括机械触点和控制线圈。其中，所述主控开关11采用具有自动开通或关断功能的高压自动切换开关，所述两个隔离开关13始终处于闭合状态。所述控制线圈和高压自动切换开关受控于控制器，可根据光伏电站状态自行决策或者接受远方调度中心指令，控制光伏发电电站系统是否接入并网母线系统（电网）或者与电网脱离，从而有效降低光伏电站不发电时，电站内大容量变压器、大容量逆变器自身的损耗，为光伏电站运营方带来巨大的节能收益。所述主控开关11的型号取值根据电站实际线路要求选取。所述限流电感12的取值根据光伏电站中实测励磁涌流的大小进行选取。
当光伏电站不发电时，先断开主控开关11，限流电感12接入线路中，光伏发电电站系统与并网母线系统脱离，然后依次断开光伏发电电站系统中各集电线路上的开关，站内箱变和逆变器断电，节省光伏电站内接入的升压变自身的铜损、铁损造成光伏发电电站不发电时的耗电。当光伏电站需要发电并网接入大电网时，先依次闭合光伏发电电站系统中各集电线路上的开关，利用限流电感12抑制空载变压器和逆变器等产生的过大励磁涌流，保护设备和线路，然后闭合主控开关11，由于限流电感12具有阻碍电流变化，能量主要从低接触阻抗触点的主控开关11流过，从而使光伏电站并网接入大电网正常发电。
并在当限流电感12发生故障损坏时，断开两个隔离开关13，限流电感12不再带电，可以直接拆下检修，换上新的限流电感12，不影响光伏电站的平时发电，安全稳定。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种光伏电站用节能保护开关装置，其特征在于：所述节能保护开关装置设置在总并网母线开关与光伏电站并网母线之间，位于主变低压侧，包括一个主控开关、一个限流电感和两个隔离开关，所述主控开关与限流电感并联连接，两个隔离开关分别串联连接在主控开关和限流电感的两端；所述主控开关和隔离开关均采用机械接触开关。
2.如权利要求1所述的一种光伏电站用节能保护开关装置，其特征在于，所述主控开关采用具有自动开通或关断功能的高压自动切换开关，所述两个隔离开关始终处于闭合状态。
3.如权利要求1所述的一种光伏电站用节能保护开关装置，其特征在于，所述机械接触开关采用具有开通或关断自灭弧功能的高压接触器，包括机械触点和控制线圈。
4.如权利要求2或3所述的一种光伏电站用节能保护开关装置，其特征在于，所述限流电感的取值根据光伏电站中实测励磁涌流的大小进行选取。
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