[实用新型]短路电流限流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流限流技术，特别是涉及一种短路电流限流装置。

背景技术

近年来，随着我国经济持续高速增长，用电需求量不断增加，电力系统的规模日益增大。由于单机和发电厂容量、变电站容量、城市和工业中心的负荷和负荷密度不断增加，以及电力系统之间的互联和大区域电网的形成，导致了现代电力系统各级电网中的短路电流水平不断增加，部分地区的短路电流水平已经达到甚至超过断路器的遮断容量，而且上升趋势越来越明显，严重威胁到系统的安全运行，采取适当措施限制短路电流势在必行。

在众多短路电流限制措施中，故障限流器（Fault Current Limiter，FCL）以其优越的综合性能、广阔的应用前景受到越来越多人的关注，已成为故障限流技术领域热点之一。

目前，故障限流器按其工作方式，主要包括以下两类：

一是基于开关技术的故障限流器，包括GTO固态故障限流器、谐振型故障限流器、串联补偿型故障限流器、基于TPSC技术串联谐振型故障限流器等。这类故障限流器主要以大功率电力电子开关作为主旁路技术，要制作高电压大容量故障限流器往往需要多个器件的串、并联，损耗大、造价昂贵、可靠性也难以保障。

二是基于元件突增特性的故障限流器，包括超导型故障限流器、PTC故障限流器等。这类基于新材料、新技术发展起来的故障限流器、高压限流熔断器,由于受材料物理特性的制约，允许的最大电流值非常有限，存在较长的恢复时间，且受发热影响大，不能多次反复使用，远不能满足电力系统高电压大容量的需求。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述现有故障限流器的不足和缺点，提供一种短路电流限流装置。

一种短路电流限流装置包括：交流工作绕组、铁芯、直流工作绕组、直流偏置电源以及限流电感；

其中，所述交流工作绕组连接在输电线路上，所述铁芯设于所述交流工作绕组与所述直流工作绕组之间，所述直流工作绕组、限流电感以及直流偏置电源串联连接构成直流偏置回路。

上述短路电流限流装置，基于磁饱和原理工作的，通过控制铁芯的饱和程度以控制装置的“闭”与“合”，并通过将限流电感接入短路回路来限制短路电流，只需少量的器件，突破了材料物理特性的限制，具有容量大、损耗小、结构简单、可靠性高、成本低的优点，满足了电网系统高电压大容量的要求，在电力系统中具有广阔的应用前景。

在其中一个实施例中，所述直流工作绕组包括串联的第一直流工作绕组和第二直流工作绕组；

其中，所述第一直流工作绕组和第二直流工作绕组的匝数相同，且同名端反接。

通过设置第一直流工作绕组T_D1和第二直流工作绕组T_D2匝数相同且同名端反接，使得感应的交流电压相互抵消，从而消除了交流侧对直流偏置回路的影响。

在其中一个实施例中，短路电流限流装置还包括连接在所述输电线路与直流偏置电源之间的短路故障检测电路。

在其中一个实施例中，所述短路故障检测电路包括：电压互感器、电压A/D转换器、电流互感器、电流A/D转换器以及处理器；

其中，所述电压互感器和电流互感器分别连接在所述传输线路上，并分别通过所述电压A/D转换器和电流A/D转换器与所述处理器连接，所述处理器连接所述直流偏置电源。

在其中一个实施例中，所述直流偏置电源包括：依次连接的交流电压源、整流变压器、桥式整流电路以及晶闸管触发电路；

所述晶闸管触发电路分别与所述直流工作绕组和短路故障检测电路连接。

附图说明

图1为一个实施例的短路电流限流装置的结构示意图；

图2为一个较佳实施例的短路电流限流装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型短路电流限流装置的具体实施方式作详细描述。

如图1所示，图1示出了一个实施例的短路电流限流装置的结构示意图；包括：交流工作绕组I_A、铁芯T、直流工作绕组T_D、直流偏置电源E_k以及限流电感L₀。

其中，交流工作绕组I_A连接在输电线路上，铁芯T设于交流工作绕组I_A与直流工作绕组T_D之间；直流工作绕组T_D、限流电感L₀以及直流偏置电源E_k串联连接构成直流偏置回路。