專利名稱：大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空斷路器，具體涉及一種能夠保護短路沖擊發電機安全運 行的大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器。
技術背景目前，隨著電力系統聯網的加強，系統的短路電流水平急劇增加，開關電器開斷短 路電流的能力也在不斷加強。為了滿足開關電器型式試驗的要求，高壓電器檢測中心需要 不斷增強試驗能力，增加短路沖擊發電機的容量。因此，對沖擊發電機出口處保護斷路器的 保護能力提出了非常高的要求，不僅能夠配合沖擊發電機正常運行，不影響發電機出功，而 且能夠可靠開斷短路電流，保護發電機不被損壞。由于試驗站用短路沖擊發電機自身的特殊性，使得大容量六氟化硫發電機保護斷 路器在滿足短路電流開斷要求條件時體積過于龐大，而且成本甚至高過沖擊發電機本身。 因此發電機保護真空斷路器滅弧室并聯開斷方案成為保護試驗站用短路沖擊發電機的可 行方案。但是滅弧室的簡單并聯存在著很多問題，嚴重影響著斷路器的可靠性。如在正常通 流情況下，由于并聯的兩個滅弧室回路電阻不一致，會使得兩支路電流大小不相等，從而導 致通流較多的滅弧室觸頭發生熔焊的可能性增加，長期使用會嚴重損害兩滅弧室開斷短路 電流時候的同步性；在開斷短路電流情況下，滅弧室動作的不一致或者滅弧性能的差異，使 得短路電流不能同時開斷，后滅弧的滅弧室將會承受兩倍的短路電流，最終導致開斷失敗。 因此滅弧室的簡單并聯會大大降低發電機保護斷路器開斷短路電流的可靠性。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種實現了滅弧室在并聯運行時，正常通流情況下能 夠均分兩支路電流，在開斷短路電流情況下能夠有效限制后開斷的滅弧室電流，從而保證 了斷路器可靠運行的大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是包括與短路沖擊發電機電連接 的相互獨立的三相保護真空斷路器，每一相保護真空斷路器包括單相真空斷路器、高耦合 電抗器、連接母排和支撐絕緣子；所述的單相真空斷路器包括機架以及安裝在機架上的兩個真空滅弧室，所述的兩 個真空滅弧室均與操動機構相連接；所述的高耦合電抗器包括鐵芯以及繞制在該鐵芯上的兩組相互絕緣的耦合線圈， 高耦合電抗器用絕緣子支撐，兩耦合線圈通過連接母排分別與兩真空滅弧室相連接。所述的兩耦合線圈的電感值相同，繞制方式使得在耦合線圈中通電流時，在兩耦 合線圈鐵芯磁路中產生大小相等、方向相反的磁通。所述的單相真空斷路器的兩個真空滅弧室回路的電阻值大小相同。所述的高耦合電抗器耦合線圈的電感值與短路沖擊發電機參數相配合，計算方法 為[0011]設沖擊發電機額定電壓為扎，要求的額定短路電流為Id，沖擊發電機自身阻抗為 Χ" χ ；忽略母排連接電阻，耦合線圈所需的電感值為L，則耦合線圈阻抗為:Z=2U/√3Id-Xt耦合線圈電感為L = Z/ω，其中ω = 100 π。本發明為試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器，由保護真空斷路器與高耦合 電抗器組成。其中真空斷路器用來開合短路電流，高耦合電抗器完成均流/限流功能，用來 克服滅弧室并聯時的不足。該耦合電抗器不僅使兩支路的滅弧室在正常通流時能自動均分 電流，而且在滅弧室沒有同時開斷短路電流時，能夠有效限制后開斷的滅弧室電流，從而保 證保護真空斷路器能夠可靠開斷短路電流。
圖1 (A)是本實用新型的俯視圖；圖1 (B)是本實用新型的側視圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。參見圖I(A)和圖1(B)，本實用新型包括與短路沖擊發電機電連接的相互獨立的 三相保護真空斷路器，每一相保護真空斷路器包括單相真空斷路器1、高耦合電抗器2、連 接母排3和支撐絕緣子4 ；所述的單相真空斷路器1包括機架5以及安裝在機架上的兩個真空滅弧室6，所述 的兩個真空滅弧室回路的電阻值大小相同，且兩個真空滅弧室6均與操動機構7相連接；所述的高耦合電抗器2包括鐵芯8以及繞制在該鐵芯8上的兩組相互絕緣的耦合 線圈9，兩耦合線圈9的電感值相同，繞制方式使得在耦合線圈9中通電流時，在兩耦合線圈 鐵芯磁路中產生大小相等、方向相反的磁通；高耦合電抗器用支撐絕緣子4支撐，兩耦合線 圈9通過連接母排3分別與兩真空滅弧室6相連接。高耦合電抗器耦合線圈的電感值與短路沖擊發電機參數相配合，計算方法為設沖擊發電機額定電壓為扎，要求的額定短路電流為Id，沖擊發電機自身阻抗為 Χ" t ；忽略母排連接電阻，耦合線圈所需的電感值為L，則耦合線圈阻抗為:Z=2Ur/√3IdXt耦合線圈電感為L = Z/ω，其中ω = 100 π本實用新型在正常通流情況下，真空斷路器1的兩真空滅弧室6都處于閉合狀態。 當流過兩個耦合線圈9的電流相等時，兩支路在鐵芯8中產生方向相反、大小相等的磁通， 鐵芯8中的磁通為零。耦合電感僅僅呈現出漏阻抗，且阻抗值很小，損耗可以忽略。當流過 兩耦合線圈9的電流不相等時，鐵芯8中會產生交變的磁通，從而感應出交變的電動勢，該 電動勢使得兩耦合線圈9中的電流趨于相等，即使得兩支路真空滅弧室6中的電流趨于相寸。在開斷短路電流情況下，兩真空滅弧室6同時打開產生電弧，若兩個真空滅弧室 同時熄滅電弧，則表示成功開斷短路電流；若其中一個真空滅弧室首先熄弧，與該真空滅弧 室相連的耦合線圈里的電流變為零，此時短路電流全部加載到另一個耦合線圈和與該耦線圈相連接的真空滅弧室上，而耦合線圈2此時呈現出較大的電感，并且把短路電流限制到單個真空滅弧室的額定短路開斷電流值以下，從而保證后開斷的斷路器仍能夠成功開斷短 路電流。
權利要求一種大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器，其特征在于包括與短路沖擊發電機電連接的相互獨立的三相保護真空斷路器，每一相保護真空斷路器包括單相真空斷路器、高耦合電抗器、連接母排和支撐絕緣子；所述的單相真空斷路器包括機架以及安裝在機架上的兩個真空滅弧室，所述的兩個真空滅弧室均與操動機構相連接；所述的高耦合電抗器包括鐵芯以及繞制在該鐵芯上的兩組相互絕緣的耦合線圈，高耦合電抗器用絕緣子支撐，兩耦合線圈通過連接母排分別與兩真空滅弧室相連接。
2.根據權利要求1所述的大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器，其特征在 于所述的兩耦合線圈的電感值相同，繞制方式使得在耦合線圈中通電流時，在兩耦合線圈 鐵芯磁路中產生大小相等、方向相反的磁通。
3.根據權利要求1所述的大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器，其特征在 于所述的單相真空斷路器的兩個真空滅弧室回路的電阻值大小相同。
4.根據權利要求1所述的大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器，其特征在 于所述的高耦合電抗器耦合線圈的電感值與短路沖擊發電機參數相配合，計算方法為設沖擊發電機額定電壓為扎，要求的額定短路電流為Id，沖擊發電機自身阻抗為Χ" τ ； 忽略母排連接電阻，耦合線圈所需的電感值為L，則耦合線圈阻抗為Z = 2Ur√3ld-X''r;耦合線圈電感為L = Ζ/ω，其中ω = 100π。
專利摘要一種大容量試驗站用短路沖擊發電機保護真空斷路器，由保護真空斷路器與高耦合電抗器組成。其中真空斷路器用來開合短路電流，高耦合電抗器完成均流/限流功能，用來克服滅弧室并聯時的不足。該耦合電抗器不僅使兩支路的滅弧室在正常通流時能自動均分電流，而且在滅弧室沒有同時開斷短路電流時，能夠有效限制后開斷的滅弧室電流，從而保證保護真空斷路器能夠可靠開斷短路電流。
文檔編號H01H33/66GK201773754SQ201020299179
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者侯建新, 劉廣義, 李鵬, 趙力楠 申請人:中國西電電氣股份有限公司