專利名稱：一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力技術領域，具體涉及一種保護裝置。
背景技術：
隨著電力系統的發展，互聯電網規模不斷擴大，電網聯系越來越緊密，電網的短路電流水平也迅速增大。當短路電流水平超過開關設備的 最大允許能力時，短路電流通過電氣設備和載流部分時所產生的發熱和電動力效應可能使電氣設備遭受嚴重毀壞，使開關設備非但不能將系統故障快速有效地隔離，而且有可能使故障擴大蔓延，給設備和系統的安全穩定運行帶來災難性的后果，所以，短路電流限制是電力系統規劃、設計、運行中必須考慮的關鍵因素。近年來，我國部分負荷中心電網發展迅猛，裝機容量劇增，電網結構極大加強，隨之而來，電網的短路電流超標問題日益嚴重，雖依靠電網運行方式的調整短路電流得到一定的抑制，但電網結構的調整空間已十分有限。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，以解決上述技術問題。本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器，其特征在于，所述限流電抗器串聯一電容器組，所述限流電抗器的兩端并聯一防止所述限流電抗器過壓的第一金屬氧化物限壓器；所述限流電抗器的兩端還并聯一吸收電容器。所述吸收電容器對所述限流電抗器形成一個旁路放電回路。所述電容器組的兩端并聯有第二金屬氧化物限壓器。用于所述電容器組的過壓保護。還包括復數個電流互感器，復數個電流互感器串聯在電路中，復數個電流互感器的信號輸出端連接外部的主控制計算機；所述主控制計算機判斷被測電流是否超過設定值或電流上升速率大于設定值。主控制計算機設有控制信號輸出端口。所述電容器組的兩端還并聯有一旁路斷路器，所述旁路斷路器的兩端并聯一晶閘管閥，所述晶閘管閥設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。所述晶閘管閥采用復數個兩兩反并聯的晶閘管閥組件串聯而成的晶閘管閥，晶閘管閥組件采用正反兩個反并聯的晶閘管閥元件組成。保證在電流正向及反向情況下都能提供導通通道。所述晶閘管閥的兩端還并聯有放電間隙裝置(GAP)，所述放電間隙裝置采用至少兩個間隙串聯而成的放電間隙裝置，至少一間隙采用可控間隙。可控間隙設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。所述放電間隙裝置擊穿要求兩端有一定電壓，因此如果晶閘管閥導通(或旁路斷路器合上)，所述電容器組兩端電壓降低，則所述放電間隙裝置不會動作。本實用新型通過主控制計算機發送控制信號，經過一個脈沖變壓器主動將可控間隙擊穿，使得整個放電間隙裝置擊穿電壓下降，帶動主間隙擊穿，完成整個所述放電間隙裝置可控擊穿的功能。所述放電間隙裝置作為所述晶閘管閥的后備保護設備。正常運行時，所述旁路斷路器斷開。所述晶閘管閥和所述放電間隙裝置均不導通，第一金屬氧化物限壓器、第二金屬氧化物限壓器均為高阻狀態，所述限流電抗器與所述電容器組的工頻阻抗分別為」8Ω和-」8Ω，所述限流電抗器和所述電容器組形成串聯諧振，其等效阻抗為零，對外部系統運行沒有影響。當流過諧振回路的電流超過設定值(線路過電流保護動作)，或電流超過一定值且電流上升速率大于設定值時(線路電流斜率保護動作)，主控制計算機判斷為系統發生故障，發出命令觸發所述晶閘管閥導通，同時發出命令合上所述旁路斷路器。如果所述晶閘管閥無法迅速導通，則第二金屬氧化物限壓器作為后備保護限制流過所述電容器組的電流，此外，所述放電間隙裝置是第二金屬氧化物限壓器 和所述晶閘管閥的后背保護，即如果第二金屬氧化物限壓器和所述晶閘管閥中通過的電流過大，即導通所述放電間隙裝置達到保護設備的目的。還包括一旁路刀閘，所述旁路刀閘與依次連接的所述限流電抗器、所述電容器組并聯。用于退出或投入本實用新型。有益效果由于采用上述技術方案，本實用新型可避免對電網主網架的改變，有效抑制電網短路電流，降低和避免由于短路電流超標引起的電網結構調整、設備更換帶來的投資成本，實現正確響應、快速抑制故障電流升高。
圖I為本實用新型的電路結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。參照圖I，一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器1，限流電抗器I串聯一電容器組2，限流電抗器I的兩端并聯一防止限流電抗器I過壓的第一金屬氧化物限壓器5。限流電抗器I的兩端還并聯一吸收電容器4。對限流電抗器I形成一個旁路放電回路。電容器組2的兩端并聯有第二金屬氧化物限壓器3。用于電容器組2的過壓保護。還包括復數個電流互感器，復數個電流互感器串聯在電路中，復數個電流互感器的信號輸出端連接外部的主控制計算機。主控制計算機判斷被測電流是否超過設定值或電流上升速率大于設定值。主控制計算機設有控制信號輸出端口。電容器組2的兩端還并聯有一旁路斷路器(BCB)8。旁路斷路器的兩端并聯一晶閘管閥7，晶閘管閥7設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。晶閘管閥7采用復數個兩兩反并聯的晶閘管閥組件串聯而成的晶閘管閥，晶閘管閥組件采用正反兩個反并聯的晶閘管閥元件組成。保證在電流正向及反向情況下都能提供導通通道。晶閘管閥7的兩端還并聯有放電間隙裝置(GAP)9，放電間隙裝置9采用至少兩個間隙串聯而成的放電間隙裝置9，一間隙采用可控間隙，另一個間隙采用不可控間隙。可控間隙設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。放電間隙裝置9擊穿要求兩端有一定電壓，因此如果晶閘管閥導通(或旁路斷路器合上)，電容器組2兩端電壓降低，則放電間隙裝置9不會動作。本實用新型通過主控制計算機發送控制信號，經過一個脈沖變壓器主動將可控間隙擊穿，使得整個放電間隙裝置擊穿電壓下降，帶動主間隙擊穿，完成整個放電間隙裝置9可控擊穿的功能。放電間隙裝置9作為晶閘管閥7的后備保護設備。正常運行時，旁路斷路器8斷開。晶閘管閥7和放電間隙裝置9均不導通，第一金屬氧化物限壓器5、第二金屬氧化物限壓器3均為高阻狀態，限流電抗器I與電容器組2的工頻阻抗分別為」8Ω和-」8Ω，限流電抗器I和電容器組2形成串聯諧振，其等效阻抗為零，對外部系統運行沒有影響。當流過諧振回路的電流超過設定值(線路過電流保護動作)，或電流超過一定值且電流上升速率大于設定值時(線路電流斜率保護動作)，主控制計算機判斷為系統發生故障，發出命令觸發晶閘管閥7導通，同時發出命令合上旁路斷路器8。如果晶閘管閥7無法迅速導通，則第二金屬氧化物限壓器3作為后備保護限制流過電容器組2的電流，此外，放電間隙裝置9是第二金屬氧化物限壓器3和晶閘管閥7的后背保護，即如果第二金屬氧化物限壓器3和晶閘管閥7中通過的電流過大，即導通放電間隙裝置9達到保護設備的目的。還包括一旁路刀閘6，旁路刀閘6與依次連接的限流電抗器I、電容器組2并聯。用于退出或投入本實用新型。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器，其特征在于，所述限流電抗器串聯一電容器組，所述限流電抗器的兩端并聯一防止所述限流電抗器過壓的第一金屬氧化物限壓器，所述限流電抗器的兩端還并聯一吸收電容器； 所述電容器組的兩端并聯有第二金屬氧化物限壓器。
2.根據權利要求I所述的一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，其特征在于，還包括復數個電流互感器，復數個所述電流互感器串聯在電路中，復數個所述電流互感器的信號輸出端連接外部的主控制計算機，所述主控制計算機設有控制信號輸出端口。
3.根據權利要求2所述的一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，其特征在于，所述電容器組的兩端還并聯有一旁路斷路器，所述旁路斷路器的兩端并聯一晶閘管閥，所述晶閘管閥設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端□。
4.根據權利要求3所述的一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，其特征在于，所述晶閘管閥的兩端還并聯有放電間隙裝置，所述放電間隙裝置采用至少兩個間隙串聯而成的放電間隙裝置，至少一間隙采用可控間隙，所述可控間隙設有一控制信號輸入端，所述控制信號輸入端連接所述主控制計算機的控制信號輸出端口。
5.根據權利要求4所述的一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，其特征在于，還包括一旁路刀閘，所述旁路刀閘與依次連接的所述限流電抗器、所述電容器組并聯。
專利摘要本實用新型涉及一種用于超高壓電網的故障電流限制裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器，限流電抗器串聯一電容器組，限流電抗器的兩端并聯一防止限流電抗器過壓的第一金屬氧化物限壓器。限流電抗器的兩端還并聯一吸收電容器。電容器組的兩端并聯有第二金屬氧化物限壓器。由于采用上述技術方案，本實用新型可避免對電網主網架的改變，有效抑制電網短路電流，降低和避免由于短路電流超標引起的電網結構調整、設備更換帶來的投資成本，實現正確響應、快速抑制故障電流升高。
文檔編號H02H9/02GK202550512SQ201220126009
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者曾平, 沈冰, 鮑偉 申請人:上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司