[发明专利]一种110千伏电压等级的短路限流装置的起爆装置及系统

说明书

本发明提供了一种110千伏电压等级的短路限流装置的起爆装置及系统，装置包括：第一光电转换器、第二光电转换器、可控硅、储能电容及短路限流装置，短路限流装置由多个高压载流桥体串联构成，第一光电转换器通过光纤与第二光电转换器相连接，第二光电转换器与可控硅相连接，可控硅、储能电容及短路限流装置串联成一闭合回路；第一光电转换器将接收到的断路控制信号转换为光信号，并通过光纤将光信号传输至第二光电转换器，第二光电转换器将光信号转换为电信号，可控硅接收到电信号触发导通闭合回路，储能电容释放电量引爆高压载流桥体的火工部件断开短路电流。本发明将高低压区域隔离，避免了电磁影响问题，提出一种体积小、实现难度小的起爆方法。

技术领域

本发明涉及电力技术，具体的讲是一种110千伏电压等级的短路限流装置的起爆装置及系统。

背景技术

目前，随着国民经济的迅速发展，电力系统容量和规模不断扩大，分布式发电资源大量接入，使得电网短路电流越来越大，由其引起的问题逐渐凸显。一方面，电网短路电流的增大，导致电网中的电气设备(如断路器和隔离开关)开断容量逐渐与系统的短路容量不匹配，断路器及其他设备的遮断容量和短路动稳定性不能满足系统要求，然而要将其更换为具有更大开断容量的断路器，制造难度大，造价很高，并不是一种经济可行的、普遍适用的方法。另一方面，一般断路器的分闸时间为20～150ms，全开断时间至少需要几十毫秒，而故障电流的最大峰值往往出现在第一半波，短路电流峰值对发、变电设备造成的电动力和热效应的冲击很大，对发电机、变压器等设备的抗短路能力提出了更高的要求，经核算系统内已有部分变压器的最大耐受短路电流设计值不能满足要求。因此，限制系统短路电流已成为一个亟待解决的重要问题。

故障限流器(fault current limiter)是一种快速限制故障电流的装置，动作时间在5ms以内，早在50年代国外就形成产品(ABB公司的Is-快速限流器)，70年代在国内外的文献中开始大量出现，但真正受到重视和快速发展是在柔性交流输电技术提出以后，从近十年的发展来看具有较高的成熟度和实用性的故障限流器是采用爆炸开关和限流熔断器并联组成的混合式限流器，并且目前只在10kV系统得到了较为广泛的应用。

110kV是我国电网的一个主要电压等级，而且随着电力负荷的急剧增加，110kV短路电流也越来越大，在短路电流冲击下而发生变压器绕组变形损坏的事故屡见不鲜。目前常规的限流方法是采用串联限流电抗器，该技术虽然能够起到一定的限制短路电流作用，但是无法从根本上解决短路电流的危害，同时还会带来直接有功损耗、带有功负荷能力下降、母线压降、漏磁场等不利因素。由于110kV等级电压高，与10kV系统的限流技术相比，在技术和工艺等方面均需重新设计，尤其是起爆技术方面。另外，110kV电压等级的电流开断间距很大，以目前的高压载流桥体技术，采用单个高压载流桥体实现难度极大，而且安全和可靠性均难以保证。

发明内容

为解决现有的相关起爆技术无法满足110kV等级爆炸式短路限流装置的条件要求，提供一种适用的、可靠的110kV爆炸式短路限流装置。

本发明提供了一种110千伏电压等级的短路限流装置的起爆装置，装置包括：第一光电转换器、第二光电转换器、可控硅、储能电容及短路限流装置，短路限流装置由多个高压载流桥体串联构成，所述第一光电转换器通过光纤与所述第二光电转换器相连接，所述的第二光电转换器与可控硅相连接，所述的可控硅、储能电容及短路限流装置串联成一闭合回路；

所述的第一光电转换器将接收到的断路控制信号转换为光信号，并通过光纤将所述光信号传输至所述第二光电转换器，第二光电转换器将所述光信号转换为电信号，所述可控硅接收到电信号触发导通所述闭合回路，储能电容释放电量引爆所述高压载流桥体的火工部件断开短路电流。

优选的，本发明实施例中的起爆装置还包括：

光伏充电器，与所述储能电容相连接，用于将光能转换为电能为所述储能电容进行充电。

优选的，本发明实施例中的起爆装置还包括：