[实用新型]串联谐振限流器的电容器控制开关有效
申请号: | 201420644021.2 | 申请日: | 2014-11-03 |
公开(公告)号: | CN204156520U | 公开(公告)日: | 2015-02-11 |
发明(设计)人: | 迟庆阳;巩志强;程刚;田忠;王娜;张志丰;邱清泉 | 申请(专利权)人: | 丹东欣泰电气股份有限公司 |
主分类号: | H02H9/02 | 分类号: | H02H9/02 |
代理公司: | 沈阳杰克知识产权代理有限公司 21207 | 代理人: | 孙国瑞 |
地址: | 118006 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 串联 谐振 限流 电容器 控制 开关 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种高压输电短路的保护装置,具体说涉及一种串联谐振限流器的电容器控制开关。
背景技术
随着我国高压电网的大规模发展和互联程度的提高,在为用户提供充足电能的同时,由于系统短路阻抗的降低,抵御短路破坏的能力也在下降。由输电线路短路故障引起的大面积停电事故,在我国及其他国家曾发生过多次,不仅造成了严重的经济损失,也严重影响了人们的生产和生活。因此,限制故障电流,降低短路损失,已经成为电力输送领域面临的重大技术问题。与此同时,也促使故障限流技术发展成为具有突出前沿交叉特征的科学研究领域,创新性的研究成果不断涌现。在种类繁多、各具特色的故障限流器中,由串联电抗器和电力电容器组成的LC串联谐振故障限流器(FCL),因其谐振阻抗小、损耗小、电路拓扑简单、限流特性好而格外受到青睐。串联谐振限流器的基本电路拓扑由串联电抗器、电容器和用来短接电容器的控制开关等组成,如图1所示,图中:L为串联电抗器,C为电力电容器, K为电容器的短接开关。在系统正常运行状态下,控制开关分断,串联电抗器和电容器工作在串联谐振状态。由于串联谐振电路的谐振阻抗极小,对输电没有负面影响;当发生系统短路故障时,控制开关迅速闭合,将电容器两端短接,串联谐振停止,串联电抗器自动充当了限流器元件。短路电流的限制幅度,仅取决于串联电抗器本身的阻抗大小,与其他因素无关。在各种不同控制方式的串联谐振限流器中,其基本电路拓扑是相同的,区别仅仅在于发生短路故障时,所采用的电容器短接方式(或控制方式)不同而已。基本的控制方式有机械开关式、饱和电抗器式、晶闸管式、压敏电阻式等。所有这些用来短接电容器的装置,尽管其结构形式不同,工作原理不同,但是它们所起的作用是相同的,即开关投切电容器。在上述的各种控制方式中,有的开关速度慢,适应不了快速响应的应用要求,有的结构复杂,可靠性较低。更为重要的是,由于受高压绝缘的限制,上述各种控制措施均难以适应高压及超高压系统的工作要求,因而使串联谐振限流器的应用受到限制。
发明内容
针对目前高压及超高压系统中应用的电容器控制开关存在的缺陷,本实用新型提供一种开关响应速度快、开关电流小、可靠性好、结构简单的由双分裂电抗器和高压压敏电阻组成的串联谐振限流器的电容器控制开关。
解决上述问题的具体技术措施是:一种串联谐振限流器的电容器控制开关,其特征是:双分裂电抗器M为双绕组单口字形铁心结构,将N1绕组和N2绕组均分成匝数相等的两个小绕组,即1#小绕组N1A、2#小绕组N1B、3#小绕组N2A和4#小绕组N2B,其中1#小绕组N1A套装在双分裂电抗器M铁心的左边柱上部,3#小绕组N2A套装在双分裂电抗器M铁心的右边柱上部;2#小绕组 N1B套装在双分裂电抗器M铁心的右边柱下部,4#小绕组N2B套装在双分裂电抗器M铁心的左边柱下部;并且将1#小绕组N1A的尾端与2#小绕组N1B的尾端相连,将3#小绕组N2A的尾端与4#小绕组N2B的尾端相连;再将1#小绕组N1A的首端与3#小绕组N2A的首端相连,作为双分裂电抗器M的公共输入端1;余下的4#小绕组N2B的首端和2#小绕组N1B的首端作为双分裂电抗器M的两个输出端2和3;N1绕组的输出端3与SKK系列高压压敏电阻MOV相串联。
本实用新型的有益效果:
1)开关响应速度快
由双分裂电抗器和SKK系列高压压敏电阻的导通特性所决定,本实用新型本身的响应时间为微秒数量级,是饱和电抗器和机械开关所无法比拟的,有利于提高限流器的短路响应速度。
2)开关电流小、可靠性好
当控制开关闭合时,流过SKK系列高压压敏电阻的电流仅为系统短路电流的1/2,这对提高SKK系列高压压敏电阻的使用寿命,提高限流器的可靠性极为有利。如果采用两个本实用新型控制开关并联运行的模式,则通过SKK系列高压压敏电阻的电流仅为系统短路电流的1/4,对于限制特大短路电流更加适用。
3)开关结构简单
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