[发明专利]一种经济型桥式故障限流器

说明书

本发明公开了一种经济型桥式故障限流器。包括耦合电抗器和故障限流桥路；故障限流桥路是由单相整流桥路和直流电抗器构成，单相整流桥路由四个晶闸管组成或由两个晶闸管和两个二极管组成，直流电抗器并接在单相整流桥路的直流输出端；耦合电抗器是由两套相反方向绕制的绕组同心布置构成，其中一个绕组与故障限流桥路的交流侧串联后再与另一个绕组并联，且两个绕组之间通过异名端相连。本发明有效降低了限流器正常运行时对系统影响，提高了限流器故障限流响应速度，并提高了限流器的经济型和可靠性。

技术领域

本发明涉及了一种桥式限流器，尤其是涉及了一种经济型桥式故障限流器，属于高压电网故障电流限制技术领域。

背景技术

随着电网规模及互联水平的不断提高，厂站之间的电气距离明显缩短，高低压系统间的电磁环网增多，从而使系统阻抗不断下降，导致系统短路电流水平不断攀升。由于系统短路电流具有以上严重危害性，研究各种短路限流技术的任务显得十分迫切，同时也成为目前国内外电力系统领域内的研究热点。

为了有效限制不断增加的短路电流，保障系统的安全可靠运行，各种基于新型电力电子器件、新材料及计算机控制技术的故障限流器相继出现并得到不断发展。目前，有两大类故障限流器——超导故障限流器及固态限流器成为研究热点。超导限流器可按照超导材料的工作特性限制短路电流，但目前仍然受到超导材料电压等级、容量、散热、铁芯体积及成本的限制，目前大多仍处在试验室样机阶段。固态限流器由常规电抗器、电子电子器件和控制器构成，可以根据需要构成不同拓扑结构，通过控制电子电子器件的工作状态，来改变固态限流器件的等效阻抗，从而达到限制短路电流的目的。目前常见的固态限流器有谐振式、可变阻抗式、桥式等几类，谐振式和可变阻抗式固态限流器需要控制器需要具有极快的故障判别和动作响应速度，否则将严重影响到限流效果和系统的安全稳定性能，且当故障发生限流器动作时，往往存在较大的暂态振荡过压过流，对装置中器件的安全性能造成威胁。

固态限流器则克服了上述谐振式和可变阻抗式限流器的缺点，短路故障发生时，可无延时插入系统限制短路电流，且不产生暂态振荡过电压和过电流，但桥路需要通过正常运行时全部的额定电流及限流过程中几乎全部的短路电流，这对桥路换流器件及直流电抗器的通流容量、热稳定性要求比较高，这无疑增加了整套装置体积、成本，并降低了其工作可靠性。

发明内容

本发明针对现有故障限流器技术的不足和问题，提出了一种经济型桥式故障限流器，有效降低了限流器正常运行时对系统影响，提高了限流器故障限流响应速度，并提高了限流器的经济型和可靠性。

本发明所采用的技术方案是：

本发明包括耦合电抗器和故障限流桥路。

故障限流桥路，是由单相整流桥路和直流电抗器构成，单相整流桥路由四个晶闸管组成或由两个晶闸管和两个二极管组成，直流电抗器并接在单相整流桥路的直流输出端；

耦合电抗器，是由两套相反方向绕制的绕组同心布置构成，其中一个绕组与故障限流桥路的交流侧串联后再与另一个绕组并联，且两个绕组之间通过异名端相连。

所述的桥式故障限流器串接于系统电源和负荷之间。

当单相整流桥路由四个晶闸管组成时，其中两个晶闸管同向串联后并联到直流电抗器的两端，另外两个晶闸管也同向串联后并联到直流电抗器的两端，第一绕组的同名端连接到其中两个晶闸管之间，第一绕组和第二绕组的异名端相连后连接到系统电源，第二绕组的同名端连接到另外两个晶闸管之间并同时连接到负荷。

当单相整流桥路由两个晶闸管和两个二极管组成时，其中两个晶闸管同向串联后并联到直流电抗器的两端，另外两个二极管同向串联后并联到直流电抗器的两端，第一绕组的同名端连接到两个晶闸管之间，第一绕组和第二绕组的异名端相连后连接到系统电源，第二绕组的同名端连接到两个二极管之间并同时连接到负荷。

所述的绕组结构采用空心或铁芯式。