[发明专利]一种无损限流装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压电器技术领域，尤其涉及一种无损限流装置及其控制方法。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，电力工业也在迅速发展。人们对电能的需求日益增涨，同时对供电系统的可靠新以及供电质量的要求也越来越高。人们对电能的需求日益增涨，使输电线路中的电压、电流也不断增大，进而导致输电线路输电电路出现短路时，输电线路输电电路中的短路电流会超过断路器的关断容量，造成安全性问题，因此需要在输电线路中设置限流装置降低输电线路短路时的峰值电流，减轻断路器的开断负担，提高线路的输电能力。

目前的限流装置主要可分为新型材料型限流装置和电力电子型限流装置。其中，新型材料型限流装置主要包括：超导型限流装置，超导型限流装置具有检测、转换和限流功能，且限流速度快，但是，在较大电流下超导材料失超存在安全保护问题，因此需要设计复杂的保护回路，影响系统运行的稳定性，而且其需要配套的制冷设备或整流设备，因此能耗较大、生产成本较高。电力电子型限流装置主要包括：固态限流装置和谐振型限流装置。固态限流装置可以迅速、灵活的对输电线路中的短路电流进行限流，但是，其能耗较高。谐振型限流装置也可以迅速对输电线路中的短路电流进行限流，但谐振型限流装置中的电抗器功率损耗较大，进而导致能耗较大，并且谐振型限流器运行维护成本也很高。

综上，目前的限流装置都具有一定的局限性，本领域技术人员亟待寻找一种无损限流装置。

发明内容

本发明的实施例提供一种限流装置及其控制方法，用于实现对故障短路电流进行限制。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种无损限流装置，用于在输电线路出现短路时对短路电流进行限制；所述限流装置包括：检测模块、第一反向电流模块、第二反向电流模块、快速开关模块以及限流电感模快；

所述检测模块用于确定输电线路是否短路以及短路电流的方向；当确认短路且所述短路电流的方向为正向时，所述第一控制信号端子发出控制信号，当所述输电线路短路且所述短路电流的方向为负向时，在所述第二控制信号端子发出控制信号；

所述第一反向电流模块连接所述第一控制信号端子以及所述输电线路两端，用于在所述第一控制信号端子的控制下输出负向电流，并与短路电流作用形成过零点；

所述第二反向电流模块连接所述第二控制信号端子以及所述输电线路两端，用于在所述第二控制信号端子的控制下输出正向电流，并与短路电流作用形成过零点；

所述快速开关模块连接所述第一控制信号端子、所述第二控制信号端子以及所述输电线路的首端和末端，用于在所述第一控制信号端子或所述第二控制信号端子的控制下断开开关断口；

所述限流电感模块用于在所述快速开关模块断开开关断口后，承接转移过来的短路电流并对所述短路电流进行限制。

可选的，所述第一反向电流模块包括：第一电容、第一电感以及第一触发开关单元；

所述第一开关单元的输入端连接所述输电线路的首端，所述第一开关单元的输出端连接所述第一电感的首端；所述第一开关单元的控制端连接所述第一控制信号端子；

所述第一电感的末端连接所述第一电容的第一极；

所述第一电容的第二极连接所述输电线路的末端。

可选的，所述第一开关单元为晶闸管或触发真空开关。

可选的，所述第二反向电流模块包括：第二电容、第二电感以及第二开关单元；

所述第二开关单元的输入端连接所述输电线路的末端，所述第二开关单元的输出端连接所述第二电感的末端；所述第二开关单元的控 制端连接所述第二控制信号端子；

所述第二电感的首端连接所述第二电容的第二极；

所述第二电容的第一极连接所述输电线路的首端。

可选的，所述第二开关单元为晶闸管或触发真空开关。

可选的，所述快速开关模块包括：快速真空开关及其控制机构；

真空开关的输入端连接输电线路的首端，真空开关的输出端连接输电线路的末端；

所述真空开关的控制机构连接所述第一控制信号端子以及所述第二控制信号端子。

可选的，所述限流电感模块包括：第三电感；

所述第三电感的首端连接所述输电线路的首端，所述第三电感的末端连接所述输电线路的末端。

可选的，所述检测模块包括：采样单元、判断单元以及发送单元；

所述采样单元用于对所述输电线路中的电流进行采样；