本實用新型專利技術(shù)涉及零損耗深度限制短路故障電流裝置，包括主電路和控制電路，主電路由快速真空斷路器K和深限電抗器L并聯(lián)組成，控制電路包括用于采集電力系統(tǒng)電流信號的電流互感器，電流互感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅(qū)動電路與快速真空斷路器K相連。當(dāng)短路故障出現(xiàn)時，快速真空斷路器K打開，深限電抗器L的阻抗能迅速增大，將短路電流峰值抑制到50％以下，當(dāng)線路開關(guān)重合閘后短路故障消失，快速真空斷路器K閉合，深限電抗器L的阻抗能迅速恢復(fù)為零；反之繼續(xù)保持大阻抗?fàn)顟B(tài)。本實用新型專利技術(shù)減小了短路故障電流對變壓器等電氣設(shè)備的沖擊，同時提升了線路開關(guān)的開斷容量富裕度，提高可靠性和使用壽命。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及電力電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種零損耗深度限制短路故障電流裝置。
技術(shù)介紹
短路故障是供電系統(tǒng)中最常見、危害最嚴重的故障之一，主要是由于電氣設(shè)備載流部分的絕緣自然老化、質(zhì)量低劣、受外力損傷或人為原因等造成的。電力電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障，電動力以及熱效應(yīng)使電路中的元件受到損壞，影響電氣設(shè)備的正常運行，還會造成停電，甚至可能引發(fā)火災(zāi)事故。嚴重的短路會影響電力電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)癱瘓；不對稱短路電流會產(chǎn)生較強的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運行，有可能引發(fā)誤動作。針對這種現(xiàn)狀，國內(nèi)外都在致力于研究限制電力電網(wǎng)短路故障電流的限流裝置，·其中串聯(lián)限流電抗器運用的比較多，限流電抗器可以抑制系統(tǒng)對短路故障點的短路能量倒灌，減少變壓器的傷害程度；還可以限制變壓器對該短路故障點的短路能量釋放，同時降低需要斷路器的開斷短路容量。但由于限流電抗器串在線路里，平時通過的是額定電流，而限流電抗器的阻抗選小了限流效果不明顯、阻抗選大限流電抗器壓降大了，造成負荷端設(shè)備因電壓過低超標而無法運行，同時產(chǎn)生巨大的損耗。所以限流器的使用效果較差，有些迫切需要限流的場合不得不放棄限流的想法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種可靠性高、零損耗、能夠有效降低短路故障電流對電氣設(shè)備和線路的沖擊的零損耗深度限制短路故障電流裝置。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用了以下技術(shù)方案一種零損耗深度限制短路故障電流裝置，包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路和控制電路，主電路由快速真空斷路器K和深限電抗器L并聯(lián)組成，控制電路包括用于采集電力系統(tǒng)電流信號的電流互感器，電流互感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅(qū)動電路與快速真空斷路器K相連。由上述技術(shù)方案可知，當(dāng)短路故障出現(xiàn)時，快速真空斷路器K打開，深限電抗器L的阻抗能迅速增大，將短路電流峰值抑制到50%以下，當(dāng)線路開關(guān)重合閘后短路故障消失，快速真空斷路器K閉合，深限電抗器L的阻抗能迅速恢復(fù)為零；反之繼續(xù)保持大阻抗?fàn)顟B(tài)。本技術(shù)減小了短路故障電流對變壓器等電氣設(shè)備的沖擊，同時提升了線路開關(guān)的開斷容量富裕度，減輕線路開關(guān)的開斷負擔(dān)，提高可靠性和使用壽命。附圖說明圖I是本技術(shù)中控制電路和快速真空斷路器K的電路框圖；圖2是本技術(shù)中主電路的單相電路原理圖。具體實施方式一種零損耗深度限制短路故障電流裝置，包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路20和控制電 路10，主電路20由快速真空斷路器K和深限電抗器L并聯(lián)組成，控制電路10包括用于采集電力系統(tǒng)電流信號的電流互感器12，電流互感器12通過A/D轉(zhuǎn)換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅(qū)動電路與快速真空斷路器K相連。如圖I、2所示。如圖2所示，控制電路10用于判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路，并對發(fā)生短路故障的系統(tǒng)回路進行保護。主電路20串接在電力系統(tǒng)中，當(dāng)電力系統(tǒng)電路正常時，快速真空斷路器K閉合，工作電流流過快速真空斷路器K ；當(dāng)電力系統(tǒng)電路發(fā)生短路時，快速真空斷路器K打開，短路故障電流流過深限電抗器L，限制短路電流。深限電抗器L的電抗率在20% 80%。如圖I所示，所述的主控芯片采用DSP數(shù)字信號處理器11，所述的驅(qū)動電路采用IGBT驅(qū)動電路13，所述電流互感器12的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與DSP數(shù)字信號處理器11的信號輸入端相連，DSP數(shù)字信號處理器11的信號輸出端與IGBT驅(qū)動電路13的輸入端相連，IGBT驅(qū)動電路13的輸出端與快速真空斷路器K相連。如圖I所示，所述的快速真空斷路器K為帶有高速渦流驅(qū)動機構(gòu)的快速真空斷路器；所述的深限電抗器L為干式空心限流電抗器。所述的主控芯片、驅(qū)動電路和A/D轉(zhuǎn)換器由直流電源供電。所述的DSP數(shù)字信號處理器11的輸入輸出端與單片機的輸入輸出端相連，單片機的輸入端與鍵盤相連，單片機的輸出端與顯示屏相連。單片機通過鍵盤將理論計算的電力系統(tǒng)短路電流數(shù)值輸入，為DSP數(shù)字信號處理器11判斷電力電網(wǎng)是否發(fā)生短路提供判斷依據(jù)。以下結(jié)合圖1、2對本技術(shù)作進一步的說明。電流互感器12檢測電力系統(tǒng)電流的變化情況，然后通過A/D轉(zhuǎn)換器將電流等相關(guān)信息傳送到DSP數(shù)字信號處理器11進行計算、判定，DSP數(shù)字信號處理器11的信號輸出端經(jīng)IGBT驅(qū)動電路12與由快速真空斷路器K、深限電抗器L并聯(lián)組成的主電路20連接。通過電流互感器12檢測電力系統(tǒng)電流來判斷系統(tǒng)電路是否發(fā)生短路。如果發(fā)生短路，IGBT驅(qū)動電路13控制快速真空斷路器K斷開，系統(tǒng)短路故障電流將通過深限電抗器L，對短路故障電流進行限流，保護了電力電網(wǎng)的穩(wěn)定性及電氣設(shè)備的性能。本裝置對電力電網(wǎng)的損耗極小，節(jié)能減排，并減小對變壓器等電氣設(shè)備的沖擊。同時，給線路開關(guān)的開斷容量提升富裕度，減輕線路開關(guān)的開斷負擔(dān)，提高開關(guān)的可靠性和使用壽命，保護了電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備的性能。總之，當(dāng)短路故障出現(xiàn)時，快速真空斷路器K打開，深限電抗器L的阻抗能迅速增大，將短路電流峰值抑制到50 %以下，當(dāng)線路開關(guān)重合閘后短路故障消失，快速真空斷路器K閉合，深限電抗器L的阻抗能迅速恢復(fù)為零；反之繼續(xù)保持大阻抗?fàn)顟B(tài)。本技術(shù)減小了短路故障電流對變壓器等電氣設(shè)備的沖擊，同時提升了線路開關(guān)的開斷容量富裕度，減輕線路開關(guān)的開斷負擔(dān)，提高了可靠性和使用壽命。權(quán)利要求1.一種零損耗深度限制短路故障電流裝置，其特征在于包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路(20 )和控制電路(10 )，主電路(20 )由快速真空斷路器K和深限電抗器L并聯(lián)組成，控制電路(10)包括用于采集電力系統(tǒng)電流信號的電流互感器(12)，電流互感器(12)通過A/D轉(zhuǎn)換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅(qū)動電路與快速真空斷路器K相連。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零損耗深度限制短路故障電流裝置，其特征在于所述的主控芯片采用DSP數(shù)字信號處理器(11)，所述的驅(qū)動電路采用IGBT驅(qū)動電路(13)，所述電流互感器(12)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與DSP數(shù)字信號處理器(11)的信號輸入端相連，DSP數(shù)字信號處理器(11)的信號輸出端與IGBT驅(qū)動電路(13)的輸入端相連，IGBT驅(qū)動電路(13)的輸出端與快速真空斷路器K相連。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零損耗深度限制短路故障電流裝置，其特征在于所述的快速真空斷路器K為帶有高速渦流驅(qū)動機構(gòu)的快速真空斷路器；所述的深限電抗器L為干式空心限流電抗器。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零損耗深度限制短路故障電流裝置，其特征在于所述的主控芯片、驅(qū)動電路和A/D轉(zhuǎn)換器由直流電源供電。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的零損耗深度限制短路故障電流裝置，其特征在于所述的DSP數(shù)字信號處理器(11)的輸入輸出端與單片機的輸入輸出端相連，單片機的輸入端與鍵盤相連，單片機的輸出端與顯示屏相連。專利摘要本技術(shù)涉及零損耗深度限制短路故障電流裝置，包括主電路和控制電路，主電路由快速真空斷路器K和深限電抗器L并聯(lián)組成，控制電路包括用于采集電力系統(tǒng)電流信號的電流互感器，電流互感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅(qū)動電路與快速真空斷路器K相連本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種零損耗深度限制短路故障電流裝置，其特征在于：包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路（20）和控制電路（10），主電路（20）由快速真空斷路器K和深限電抗器L并聯(lián)組成，控制電路（10）包括用于采集電力系統(tǒng)電流信號的電流互感器（12），電流互感器（12）通過A/D轉(zhuǎn)換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅(qū)動電路與快速真空斷路器K相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王川，張國勇，朱代忠，張文仲，劉云友，
申請(專利權(quán))人：合肥貝阿益電力設(shè)備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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