一種新型橋式固態(tài)故障電流限制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種故障電流限制器，具體講涉及一種新型橋式固態(tài)故障電流限制器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量、發(fā)電廠容量、變電所容量、城市和工業(yè)中心的負(fù)荷密度持續(xù)增加，系統(tǒng)之間的互聯(lián)程度加深，導(dǎo)致了各級(jí)電網(wǎng)短路電流水平增加這一新的問(wèn)題。負(fù)荷中心大電源的投入進(jìn)一步加快了短路水平的增長(zhǎng)，系統(tǒng)中部分地區(qū)的短路電流已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)了斷路器遮斷容量，而且上升趨勢(shì)越來(lái)越快，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外限制短路電流分為系統(tǒng)級(jí)措施和裝置級(jí)措施。系統(tǒng)級(jí)措施是從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式等角度抑制短路電流水平，但其改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式，往往犧牲了電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性;裝置級(jí)的措施主要有:高阻抗變壓器、串聯(lián)電抗器、高阻抗發(fā)電機(jī)以及故障電流限制器(Fault Current Limiter，F(xiàn)CL)等。其中，故障電流限制器是出一種系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)不對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響或影響很小，故障時(shí)又能迅速將故障電流限制在合理范圍之內(nèi)的主動(dòng)限流裝置，具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。
[0004]針對(duì)故障電流限制器，國(guó)內(nèi)外很多大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和科技公司都提出了多種不同的結(jié)構(gòu)。目前現(xiàn)有技術(shù)主要有限流電抗器、高壓限流熔斷器、諧振型故障電流限制器、串聯(lián)補(bǔ)償裝置(兼有限流功能)等，如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01420805025.4”，名稱為“一種串聯(lián)諧振型故障電流限制器”的實(shí)用新型專利，提供一種串聯(lián)諧振型故障電流限制器，包括電抗器L、電容器組C、金屬氧化物避雷器MOV、真空觸發(fā)開(kāi)關(guān)TVS、快速旁路開(kāi)關(guān)K、第一觸發(fā)電路、第二觸發(fā)電路和觸發(fā)控制器;電容器組C兩端依次并聯(lián)金屬氧化物避雷器M0V、真空觸發(fā)開(kāi)關(guān)TVS和快速旁路開(kāi)關(guān)K后與電抗器L串聯(lián);真空觸發(fā)開(kāi)關(guān)TVS與第一觸發(fā)電路相連，快速旁路開(kāi)關(guān)K與第二觸發(fā)電路相連，觸發(fā)控制器包括與電容器組C相連的輸入、以及分別與第一觸發(fā)電路和第二觸發(fā)電路相連的輸出。該專利申請(qǐng)雖然顯著減小了限流器的結(jié)構(gòu)、體積和重量，縮短了限流電抗器的投入時(shí)間，但是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，仍不能自動(dòng)快速接入系統(tǒng)起到限流作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本實(shí)用新型提供一種新型橋式固態(tài)故障電流限制器。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種新型橋式固態(tài)故障電流限制器，包括單相整流橋單元、限流單元和斷路單元;其改進(jìn)之處在于，所述的單相整流橋單元包括晶閘管閥T和二極管D;
[0007]所述限流單元兩端與單相整流橋單元連接，其中一端位于單相整流橋單元的晶閘管閥Tl的陰極和二極管Dl的陰極之間，另一端位于單相整流橋單元的晶閘管T4的陽(yáng)極與二極管D2的陽(yáng)極之間，兩單元共同構(gòu)成單相故障電流限制器，所述斷路單元與所述單相故障電流限制器并聯(lián)。
[0008]優(yōu)選的，所述的單相整流橋單元包括晶閘管閥Tl、T2、T3、T4和二極管Dl、D2;
[0009]所述晶閘管閥Tl的陰極和所述的二極管Dl的陰極連接，所述二極管Dl的陽(yáng)極與所述的晶閘管閥T4的陰極連接，所述晶閘管T4的陽(yáng)極與所述二極管D2的陽(yáng)極連接，所述二極管D2的陰極與所述晶閘管Tl的陽(yáng)極連接；
[0010]所述二極管D1、D2兩端分別反向并聯(lián)所述晶閘管閥T2和T3。
[0011 ]優(yōu)選的，所述限流單元包括限流電抗器L。
[0012]優(yōu)選的，所述斷路單元包括旁路斷路器K。
[0013]優(yōu)選的，所述斷路單元通過(guò)變壓器與單相故障電流限制器連接；
[0014]所述斷路單元與所述變壓器并聯(lián);所述變壓器與單相故障電流限制器并聯(lián)。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)益效果為:
[0016]I)電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)潮流基本無(wú)影響。
[0017]2)電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障后，可自動(dòng)快速接入系統(tǒng)起到限流作用，降低對(duì)故障識(shí)別的要求。
[0018]3)可以限制短路電流的第一峰值;避免采用復(fù)雜的全控器件，可靠性高;整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
[0019]4)晶閘管閥T2和T3與二極管DI和D2的反向并聯(lián)結(jié)構(gòu)，在電力系統(tǒng)故障時(shí)，此結(jié)構(gòu)可將限流電抗器L完全串聯(lián)接入系統(tǒng)，避免傳統(tǒng)的橋式電路需附加額外的限流支路的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)不意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型提供的新型橋式固態(tài)故障電流限制器電路原理圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用于高壓或超高壓電力系統(tǒng)的新型橋式固態(tài)故障電流限制器的電路原理圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0024]—種新型橋式固態(tài)故障電流限制器，其應(yīng)用于非高壓電力系統(tǒng)故障時(shí)，電路原理圖如圖2所示，該故障電流限制器由單相整流橋單元、限流單元和斷路單元構(gòu)成;單相整流橋單元包括晶閘管閥T和二極管D;
[0025]限流單元兩端與單相整流橋單元連接，其中一端位于單相整流橋單元的晶閘管閥Tl的陰極和二極管Dl的陰極之間，另一端位于單相整流橋單元的晶閘管T4的陽(yáng)極與二極管D2的陽(yáng)極之間，兩單元共同構(gòu)成單相故障電流限制器，所述的斷路單元與所述的單相故障電流限制器并聯(lián)。
[0026]單相整流橋單元具體由晶閘管閥11323334和二極管01、02構(gòu)成，且該單相整流橋單元元器件的具體連接關(guān)系為:
[0027]晶閘管閥Tl的陰極和二極管Dl的陰極連接，二極管Dl的陽(yáng)極與晶閘管閥T4的陰極連接，晶閘管T4的陽(yáng)極與二極管D2的陽(yáng)極連接，二極管D2的陰極與晶閘管Tl的陽(yáng)極連接；
[0028]二極管D1、D2兩端分別反向并聯(lián)所述的晶閘管閥T2和T3。限流單元包括限流電抗器L。斷路單元包括旁路斷路器K。
[0029]當(dāng)該新型橋式固態(tài)故障電流限制器應(yīng)用于高壓和超高壓電力系統(tǒng)故障時(shí)，其電路原理圖如圖3所示，其相較于圖2應(yīng)用于非高壓電力系統(tǒng)故障的電路原理圖的改進(jìn)之處在于，斷路單元通過(guò)變壓器與單相故障電流限制器連接，旁路斷路器K和變壓器并聯(lián)，變壓器和單相故障電流限制器并聯(lián)，在高壓或超高壓電力系統(tǒng)中，采用降壓變壓器耦合，用以降低故障電流限制器中電力電子器件的電壓定值，從而降低限流器成本。
[0030]以上僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在申請(qǐng)待批的本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型橋式固態(tài)故障電流限制器，其特征在于，所述的固態(tài)故障電流限制器包括單相整流橋單元、限流單元和斷路單元； 所述單相整流橋單元包括晶閘管閥T和二極管D; 所述限流單元的兩端連接在單相整流橋單元兩端，其中的一端位于單相整流橋單元中晶閘管閥Tl的陰極和二極管Dl的陰極之間，另一端位于單相整流橋單元中晶閘管閥T4的陽(yáng)極和二極管D2的陽(yáng)極之間，兩單元共同構(gòu)成單相故障電流限制器； 所述斷路單元與所述單相故障電流限制器并聯(lián)。2.如權(quán)利要求1所述的新型橋式固態(tài)故障電流限制器，其特征在于，所述單相整流橋單元包括晶閘管閥Tl、T2、T3、T4和二極管D1、D2 ； 所述晶閘管閥Tl的陰極和所述二極管Dl的陰極連接，所述二極管Dl的陽(yáng)極與所述晶閘管閥T4的陰極連接，所述晶閘管T4的陽(yáng)極與所述二極管D2的陽(yáng)極連接，所述二極管D2的陰極與所述晶閘管Tl的陽(yáng)極連接； 所述二極管D1、D2兩端分別反向并聯(lián)所述晶閘管閥T2和T3。3.如權(quán)利要求1所述的新型橋式固態(tài)故障電流限制器，其特征在于，所述限流單元包括限流電抗器L。4.如權(quán)利要求1所述的新型橋式固態(tài)故障電流限制器，其特征在于，所述斷路單元包括旁路斷路器K。5.如權(quán)利要求1所述的新型橋式固態(tài)故障電流限制器，其特征在于，所述斷路單元通過(guò)變壓器與單相故障電流限制器連接； 所述斷路單元與所述變壓器并聯(lián);所述變壓器與單相故障電流限制器并聯(lián)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型橋式固態(tài)故障電流限制器，該固態(tài)故障電流限制器包括單相整流橋單元、限流單元和斷路單元；其中，限流單元連接在單相整流橋的兩側(cè)，構(gòu)成單相故障電流限制器，斷路單元與單相故障電流限制器并聯(lián)；本實(shí)用新型在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，可自動(dòng)快速接入系統(tǒng)，有效的限制短路電流的第一個(gè)峰值，起到限流作用，同時(shí)降低了對(duì)故障識(shí)別的要求，且在電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)潮流無(wú)影響，而且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
【IPC分類】H02H9/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205178490
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520967402
【發(fā)明人】許海, 楊尚瑾, 李欣, 汪揚(yáng)
【申請(qǐng)人】中電普瑞科技有限公司, 南京南瑞集團(tuán)公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日