本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有大容量試驗(yàn)檢測(cè)中心試驗(yàn)用沖擊發(fā)電機(jī)出口短路電流達(dá)160ka，超出目前國(guó)產(chǎn)單臺(tái)發(fā)電機(jī)斷路器額定開斷容量，而采用進(jìn)口設(shè)備除價(jià)格昂貴外，后期運(yùn)行維護(hù)成本也較高。

中國(guó)專利cn201621062168.6公開了一種發(fā)電機(jī)出口斷路器控制系統(tǒng)，由合閘線圈控制回路、失壓線圈控制回路、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)線圈控制回路、可編程序控制器組成，所述可編程序控制器與所述合閘線圈控制回路、失壓線圈控制回路、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)線圈控制回路電連接。其控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，可靠性不足，無法滿足大容量試驗(yàn)檢測(cè)中心試驗(yàn)用沖擊發(fā)電機(jī)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種兼具系統(tǒng)保護(hù)和操作功能的試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置及其控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置，裝設(shè)于發(fā)電機(jī)出線端與合閘開關(guān)之間，包括緊耦合分裂電抗器、保護(hù)斷路器、操作斷路器，所述緊耦合分裂電抗器與保護(hù)斷路器的兩相并聯(lián)，保護(hù)斷路器與操作斷路器串聯(lián)，操作斷路器與外部電路連接。

上述方案中，所述緊耦合分裂電抗器的上端出線分為兩條支路，分別通過兩個(gè)銅排分別與保護(hù)斷路器兩個(gè)邊相上母線端子連接，保護(hù)斷路器兩個(gè)邊相下母線端子通過銅排與操作斷路器兩個(gè)邊相上母線端子連接，操作斷路器兩個(gè)邊相下母線端子通過匯流的銅排連接形成匯流排，作為成套裝置的出線與外部電路連接。

上述方案中，還包括前端鋼支架、后端鋼支架和絕緣子，緊耦合分裂電抗器與保護(hù)斷路器間的銅排通過絕緣子固定在前端鋼支架上，操作斷路器位于前端鋼支架里面中空部分，操作斷路器底座直接通過地腳固定在地面，保護(hù)斷路器固定在后端鋼支架上面，匯流排通過絕緣子固定在地面，匯流排由后端鋼支架里面中空部分穿出。

上述方案中，所述保護(hù)斷路器與操作斷路器采用前后上下錯(cuò)開布局的形式，保護(hù)斷路器與操作斷路器端子排采用面對(duì)面布置形式。

上述方案中，所述緊耦合分裂電抗器與保護(hù)斷路器間的銅排采用寬面垂直于地面形式布置，保護(hù)斷路器與操作斷路器間的銅排采用寬面平行于地面形式布置，匯流排采用寬面垂直于地面形式布置。

上述方案中，當(dāng)回路正常工作時(shí)，工作電流為i0及以下時(shí)，成套裝置收到動(dòng)作指令由操作斷路器動(dòng)作，保護(hù)斷路器不動(dòng)作，當(dāng)回路出口短路故障且故障電流達(dá)到及超過i1時(shí)，成套裝置收到動(dòng)作指令由操作斷路器及保護(hù)斷路器同時(shí)動(dòng)作，當(dāng)回路電流達(dá)介于i0及i1時(shí)，成套裝置收到動(dòng)作指令由保護(hù)斷路器同時(shí)動(dòng)作，操作斷路器不動(dòng)作。

實(shí)施本發(fā)明的試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明裝置是試驗(yàn)站短路發(fā)電機(jī)電源系統(tǒng)的組成部分，通過緊耦合分裂電抗器將一臺(tái)三相開關(guān)的兩相并聯(lián)，并將兩臺(tái)開關(guān)串聯(lián)形成兼具保護(hù)及操作功能的試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置。

2、本發(fā)明采用緊耦合分裂電抗器并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)支路均流及限流，有效解決了大功率試驗(yàn)站發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器開斷容量不足及操作斷路器選型困難的難題，采用特定控制時(shí)序同時(shí)提高了成套裝置故障電流開斷能力及動(dòng)作可靠性。

3、本發(fā)明可達(dá)到160ka的短路電流開斷能力，運(yùn)維成本低，能滿足試驗(yàn)用沖擊發(fā)電機(jī)出口短路保護(hù)要求。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置的俯視圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置，裝設(shè)于發(fā)電機(jī)出線端與合閘開關(guān)之間，是試驗(yàn)站短路發(fā)電機(jī)電源系統(tǒng)的組成部分，兼具系統(tǒng)保護(hù)和操作功能。其包括緊耦合分裂電抗器2、保護(hù)斷路器6、操作斷路器8。

緊耦合分裂電抗器2由銅制線圈通過多包封形式采用真空澆注方式制成，耦合型式采用包封間耦合，端子進(jìn)出線形式為下進(jìn)上出，出線角度為90度，緊耦合分裂電抗器2下端進(jìn)線端子即為成套裝置進(jìn)線1。保護(hù)斷路器6由常用三相發(fā)電機(jī)出口保護(hù)斷路器6組成。操作斷路器8由常用三相發(fā)電機(jī)出口保護(hù)斷路器6組成。操作斷路器8參數(shù)及型號(hào)與保護(hù)斷路器6相同。緊耦合分裂電抗器2與保護(hù)斷路器6的兩相并聯(lián)，保護(hù)斷路器6與操作斷路器8串聯(lián)，操作斷路器8與外部電路連接。

具體的，緊耦合分裂電抗器2的上端出線3分為兩條支路，分別通過兩個(gè)銅排4分別與保護(hù)斷路器6兩個(gè)邊相上母線端子5連接，保護(hù)斷路器6兩個(gè)邊相下母線端子通過銅排4與操作斷路器8兩個(gè)邊相上母線端子連接，操作斷路器8兩個(gè)邊相下母線端子通過匯流的銅排4連接形成匯流排11作為成套裝置的出線12與外部電路連接。

進(jìn)一步的，試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置，其特征在于，還包括前端鋼支架7、后端鋼支架10和絕緣子9，緊耦合分裂電抗器2與保護(hù)斷路器6間的銅排4通過絕緣子9固定在前端鋼支架7上，操作斷路器8位于前端鋼支架7里面中空部分，操作斷路器8底座直接通過地腳固定在地面，保護(hù)斷路器6固定在后端鋼支架10上面，匯流排11通過絕緣子9固定在地面，匯流排11由后端鋼支架10里面中空部分穿出。

進(jìn)一步的，保護(hù)斷路器6與操作斷路器8采用前后上下錯(cuò)開布局的形式，保護(hù)斷路器6與操作斷路器8端子排采用面對(duì)面布置形式。采用這種布局可以節(jié)省空間，優(yōu)化裝置內(nèi)部電磁場(chǎng)及力的影響。

進(jìn)一步的，緊耦合分裂電抗器2與保護(hù)斷路器6間的銅排4采用寬面垂直于地面形式布置，保護(hù)斷路器6與操作斷路器8間的銅排4采用寬面平行于地面形式布置，匯流排11采用寬面垂直于地面形式布置。銅排4的這種布置方式充分考慮了裝置內(nèi)部力的影響，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的動(dòng)穩(wěn)定性能。

本發(fā)明還提供了上述試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置的控制方法，具體如下：

當(dāng)回路正常工作時(shí)，工作電流為i0及以下時(shí)，成套裝置收到動(dòng)作指令由操作斷路器8動(dòng)作，保護(hù)斷路器6不動(dòng)作，當(dāng)回路出口短路故障且故障電流達(dá)到及超過i1時(shí)，成套裝置收到動(dòng)作指令由操作斷路器8及保護(hù)斷路器6同時(shí)動(dòng)作，當(dāng)回路電流達(dá)介于i0及i1時(shí)，成套裝置收到動(dòng)作指令由保護(hù)斷路器6同時(shí)動(dòng)作，操作斷路器8不動(dòng)作。電流i0及i1由回路參數(shù)及工作制整定得到，在本實(shí)施例中，i0＝120ka，i1＝160ka。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)站用發(fā)電機(jī)保護(hù)及操作斷路器成套裝置及其控制方法，成套裝置裝設(shè)于發(fā)電機(jī)出線端與合閘開關(guān)之間，包括緊耦合分裂電抗器(2)、保護(hù)斷路器(6)、操作斷路器(8)，所述緊耦合分裂電抗器(2)與保護(hù)斷路器(6)的兩相并聯(lián)，保護(hù)斷路器(6)與操作斷路器(8)串聯(lián)，操作斷路器(8)與外部電路連接。本發(fā)明采用緊耦合分裂電抗器并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)支路均流及限流，有效解決了大功率試驗(yàn)站發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器開斷容量不足及操作斷路器選型困難的難題，采用特定控制時(shí)序同時(shí)提高了成套裝置故障電流開斷能力及動(dòng)作可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉波;陳軒恕;劉波;王卓;李文嵐;喻明江;蘭貞波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;南京南瑞集團(tuán)公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.31
技術(shù)公布日：2017.10.27