一種電力系統(tǒng)短路電流限制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，包括：變壓器T、與變壓器T的初級(jí)線圈相并聯(lián)的電容C1、與電容C1相互串聯(lián)的電感L1、多個(gè)與變壓器T的次級(jí)線圈相并聯(lián)的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串聯(lián)的可控開關(guān)SCR1、電阻R1和電感L2；所述控制器連接所述可控開關(guān)SCR1；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)呈現(xiàn)高阻抗，當(dāng)電網(wǎng)由短路故障恢復(fù)至正常運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。
【專利說(shuō)明】—種電力系統(tǒng)短路電流限制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)輸配電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種電力系統(tǒng)短路電流限制器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，電力系統(tǒng)發(fā)生短路引起的短路電流也隨之增大，電力系統(tǒng)短路電流對(duì)電力系統(tǒng)的危害是很大的，因此需要把短路電流減小到可控、安全的水平；理想的短路電流限制器應(yīng)當(dāng)具有電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)無(wú)阻抗或低阻抗、電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)呈現(xiàn)高阻抗、響應(yīng)時(shí)間迅速、可靠性高和自動(dòng)復(fù)位的特點(diǎn)。參考圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中電力系統(tǒng)使用的短路電流限制器主要由電感L、電容C、電阻R和可控硅SCR構(gòu)成；當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，電感L和電容C處于諧振狀態(tài)，等效阻抗為零，短路電流限制器兩端壓降極小，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路后，電容C的電壓上升，此時(shí)可控硅導(dǎo)通，電感L和電容C的諧振條件被破壞，相當(dāng)于電容C被短路，這樣短路電流限制器就會(huì)呈現(xiàn)電感L的感性，從而限制短路電流；這種短路電流限制器存在如下問(wèn)題:由于可控硅SCR承受著電容C產(chǎn)生的高電壓以及電容C被短路時(shí)所要釋放的電流，因此可靠性不高，直接影響著電力系統(tǒng)的安全性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題的提出，而研制一種電力系統(tǒng)短路電流限制器。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
[0005]一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，包括:變壓器T、與變壓器T的初級(jí)線圈相并聯(lián)的電容Cl、與電容Cl相互串聯(lián)的電感L1、多個(gè)與變壓器T的次級(jí)線圈相并聯(lián)的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串聯(lián)的可控開關(guān)SCR1、電阻Rl和電感L2 ;所述控制器連接所述可控開關(guān)SCRl ；
[0006]進(jìn)一步地，多個(gè)相互并聯(lián)的第一支路具有的感抗等于電感LI具有的感抗除以所述變壓器T的變比；
[0007]進(jìn)一步地，所述可控開關(guān)SCRl為可控硅；所述控制器當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)給所述可控開關(guān)SCRl ；
[0008]進(jìn)一步地:
[0009]當(dāng)電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，所述變壓器T的次級(jí)線圈開路，所述電感Cl和電容Cl構(gòu)成串聯(lián)諧振電路；
[0010]當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，所述控制器觸發(fā)所述可控開關(guān)SCRl導(dǎo)通，多個(gè)相互并聯(lián)的第一支路具有的感抗乘以所述變壓器T的變比后等效成感抗元件，該感抗元件與電容Cl構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；
[0011]當(dāng)電力系統(tǒng)由短路故障恢復(fù)至正常工作時(shí)，所述可控開關(guān)SCRl由于電流過(guò)零而關(guān)斷，所述電感Cl與電容Cl重新構(gòu)成串聯(lián)諧振電路。
[0012]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，能夠?qū)崿F(xiàn)在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)呈現(xiàn)高阻抗，當(dāng)電網(wǎng)由短路故障恢復(fù)至正常運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的短路電流限制器由于可控硅SCR承受著電容C產(chǎn)生的高電壓和電容C被短路時(shí)所要釋放的電流，因此可靠性不高的問(wèn)題，本發(fā)明響應(yīng)時(shí)間迅速、可靠性高、利于保證電力系統(tǒng)的安全性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電力系統(tǒng)使用的短路電流限制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明所述短路電流限制器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖2所示的一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，包括:變壓器T、與變壓器T的初級(jí)線圈相并聯(lián)的電容Cl、與電容Cl相互串聯(lián)的電感L1、多個(gè)與變壓器T的次級(jí)線圈相并聯(lián)的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串聯(lián)的可控開關(guān)SCR1、電阻Rl和電感L2 ;所述控制器連接所述可控開關(guān)SCRl ;進(jìn)一步地，多個(gè)相互并聯(lián)的第一支路具有的感抗等于電感LI具有的感抗除以所述變壓器T的變比；進(jìn)一步地，所述可控開關(guān)SCRl為可控硅；所述控制器當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)給所述可控開關(guān)SCRl ;進(jìn)一步地:當(dāng)電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，所述變壓器T的次級(jí)線圈開路，所述電感Cl和電容Cl構(gòu)成串聯(lián)諧振電路；當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，所述控制器觸發(fā)所述可控開關(guān)SCRl導(dǎo)通，多個(gè)相互并聯(lián)的第一支路具有的感抗乘以所述變壓器T的變比后等效成感抗元件，該感抗元件與電容Cl構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；當(dāng)電力系統(tǒng)由短路故障恢復(fù)至正常工作時(shí)，所述可控開關(guān)SCRl由于電流過(guò)零而關(guān)斷，所述電感Cl與電容Cl重新構(gòu)成串聯(lián)諧振電路；電感LI的感抗與電容Cl的容抗相等。
[0016]本發(fā)明所述短路電流限制器在電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，控制器不輸出可控開關(guān)SCRl觸發(fā)信號(hào)，可控開關(guān)SCRl不導(dǎo)通，變壓器T次級(jí)線圈開路，短路電流限制器通過(guò)電感LI和電容Cl構(gòu)成串聯(lián)諧振，此時(shí)短路限流限制器呈現(xiàn)低阻抗，兩端壓降極?。粚?shí)際應(yīng)用時(shí)控制器可通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)短路電流來(lái)判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路故障，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，控制器輸出觸發(fā)信號(hào)控制可控開關(guān)SCRl導(dǎo)通，此時(shí)第一支路相當(dāng)于相互串聯(lián)的電阻Rl和電感L2，變壓器T處于變壓狀態(tài)，所述變壓器T具有變壓和隔離兩個(gè)作用，經(jīng)過(guò)變壓器T的電壓變換，電阻Rl和可控開關(guān)SCRl所在回路的電壓能夠處于可控的范圍如2000V以下，且可控開關(guān)SCRl與電感LI和電容Cl所在的主回路沒有直接的電氣聯(lián)系，利于提高可靠性，各第一支路中的電感L2并聯(lián)后的總感抗乘以變壓器T的變比后等效成初級(jí)線圈側(cè)的感抗元件，并與電容Cl構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，此時(shí)短路限流限制器呈現(xiàn)高阻抗，電路中的總電流最小，進(jìn)而起到限制短路電流的作用；當(dāng)電力系統(tǒng)由短路故障恢復(fù)至正常工作時(shí)，此時(shí)短路電流消失，所述可控開關(guān)SCRl由于電流過(guò)零而關(guān)斷，所述電感Cl與電容Cl重新構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，短路限流限制器呈現(xiàn)低阻抗。本發(fā)明提供的短路電流限制器能夠?qū)崿F(xiàn)在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)呈現(xiàn)高阻抗，當(dāng)電網(wǎng)由短路故障恢復(fù)至正常運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)低阻抗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的短路電流限制器由于可控硅SCR承受著電容C產(chǎn)生的高電壓和電容C被短路時(shí)所要釋放的電流，因此可靠性不高的問(wèn)題，本發(fā)明響應(yīng)時(shí)間迅速、可靠性高、利于保證電力系統(tǒng)的安全性能。
[0017]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，其特征在于包括:變壓器T、與變壓器T的初級(jí)線圈相并聯(lián)的電容C1、與電容C1相互串聯(lián)的電感L1、多個(gè)與變壓器T的次級(jí)線圈相并聯(lián)的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串聯(lián)的可控開關(guān)SCR1、電阻R1和電感L2 ;所述控制器連接所述可控開關(guān)SCR1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，其特征在于多個(gè)相互并聯(lián)的第一支路具有的感抗等于電感L1具有的感抗除以所述變壓器T的變比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，其特征在于所述可控開關(guān)SCR1為可控硅；所述控制器當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)給所述可控開關(guān)SCR1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力系統(tǒng)短路電流限制器，其特征在于: 當(dāng)電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，所述變壓器T的次級(jí)線圈開路，所述電感C1和電容C1構(gòu)成串聯(lián)諧振電路； 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，所述控制器觸發(fā)所述可控開關(guān)SCR1導(dǎo)通，多個(gè)相互并聯(lián)的第一支路具有的感抗乘以所述變壓器T的變比后等效成感抗元件，該感抗元件與電容C1構(gòu)成并聯(lián)諧振電路； 當(dāng)電力系統(tǒng)由短路故障恢復(fù)至正常工作時(shí)，所述可控開關(guān)SCR1由于電流過(guò)零而關(guān)斷，所述電感C1與電容C1重新構(gòu)成串聯(lián)諧振電路。
【文檔編號(hào)】H02H9/02GK104410057SQ201410712680
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】劉陽(yáng), 王永興, 張辰, 董恩源, 鄒積巖, 李歡 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)