[发明专利]一种晶闸管控制的短路电流限制器

说明书

 

技术领域

本发明涉及电力系统送变电技术领域，特别涉及一种晶闸管控制的短路电流限制器。

背景技术

随着电力系统的不断发展，发电容量的不断上升，电力系统发生短路引起的短路电流很大。电力系统发生短路引起的短路电流对电力系统的危害是很大的。因此，减小短路电流，可减小电力设备在短路时的损害程度，提高电力系统的稳定性。

近年来研究限制短路电流的方法与装置（也称短路电流限制器）成为热门课题。

发明专利号为：2003101235398的“超导饱和铁心故障限流器”提出了一种利用磁饱和电抗器铁芯的饱和特性构成电流限制器，这种故障限流器需要超导材料，价格贵，超导材料性能不稳定，维护设备复杂。发明专利号为：2004100802846的“一种故障电流限制器”也提出了一种利用磁饱和电抗器铁芯的饱和特性构成电流限制器，这种电流限制器的缺点是：给直流线圈提供直流电流的电路复杂；限制短路电流的效果有限；只有限制短路电流作用，性价比不高，等等。

发明专利号为：2008101604501的“一种磁饱和电抗器短路电流限制装置”；2008101592788的“短路电流限制装置及方法”；2010105753926的“具有柔性开关特性的电流限制装置及方法”；2011100018162的“一种三相电流限制装置及方法”；提出了各种各具特色的电流限制装置及方法。但是，这些装置经济性不够好，不够简单。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种经济性更好、结构更简单的晶闸管控制的短路电流限制器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶闸管控制的短路电流限制器，它包括：由电抗线圈L1和直流线圈L2组成的饱和电抗器，电抗线圈L1作为交流电流通路，直流线圈L2作为直流电流通路，电抗线圈L1与直流线圈L2通过饱和电抗器内部的闭环铁芯相互作用；电抗线圈L1的一端与全桥整流电路的一个输入端连接；电抗线圈L1的另一端及全桥整流电路的另一输入端与外部电路连接；整流电路输出端与一个正向二极管D7和直流线圈L2串行连接，并形成闭环；

在全桥整流电路的两输入端间反向并联两个晶闸管D5和晶闸管D6；两个反向并联的晶闸管分别由各自的控制模块控制；

各控制模块有三个端子，其中两个端子与所控晶闸管D5或晶闸管D6的正极和负极连接，第三个端子则与所控晶闸管D5或晶闸管D6的触发端连接。

所述直流线圈L2两端还并联压敏电阻R1和电容C1。

所述电抗线圈L1为一个线圈，或多个线圈串/并联组成。

所述直流线圈L2为一个线圈，或多个线圈串和/或并联组成。

所述全桥整流电路由二极管D1-D4组成。

所述两控制模块与晶闸管D5和晶闸管D6正、负极连接的端子在正向电压小于设定值时，与晶闸管D5和D6触发端连接的端子不发触发脉冲；当与晶闸管D5、晶闸管D6正、负极连接的端子在正向电压大于设定值时，与晶闸管D5和晶闸管D6触发端连接的端子发触发脉冲，触发晶闸管D5和晶闸管D6导通。

本发明的有益效果是：直流控制电路结构简单、经济。晶闸管正向触发导通后，反向自动关闭；电力系统发生短路时，晶闸管正向触发导通后饱和电抗器限制短路电流；电力系统发生短路消除后，一种晶闸管控制的短路电流限制器自动恢复正常运行。一种晶闸管控制的短路电流限制器对于外部，只需要一个输入端和一个输出端，作为二端口元件使用，使用非常方便。一种晶闸管控制的短路电流限制器实际是二端口非线性元件，通过元件的电流小于额定值时，元件的电抗很小；通过元件的电流大于额定值时，元件的电抗值随着电流的增大而快速增大。

附图说明

图1表示一种晶闸管控制的短路电流限制器的结构与连接方式。

其中，1. 电抗线圈端子I，2. 电抗线圈端子II，3. 直流线圈端子I，4. 直流线圈端子II，5. 输出端子， 6. 饱和电抗器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

一种晶闸管控制的短路电流限制器如图1所示。饱和电抗器有四个端子；电抗线圈端子I1和电抗线圈端子II2连接饱和电抗器内部电抗线圈L1，提供交流电流通路；直流线圈端子I3和直流线圈端子II4连接饱和电抗器内部直流线圈L2，提供直流电流通路；电抗线圈L1与直流线圈L2通过饱和电抗器内部的闭环铁芯相互作用；图1表示的一种可控饱和电抗器的结构与连接方式中的饱和电抗器6是示意图。