專利名稱：一種高壓限流熔斷器組合保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種保護裝置，尤其涉及一種高壓限流熔斷器組合保護裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國配電網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)的短路容量日益增大，發(fā)電機出口端的勵磁變、廠用變，短路電流很大，過去常規(guī)做法是采用斷路器串聯(lián)限流電抗器的開斷方式。 當電網(wǎng)在正常運行時，存在電壓降落以及損耗，對電網(wǎng)的輸電質(zhì)量影響很大。電抗器只能改變短路電流的峰值而不能改變短路電流過零點的時間，而斷路器要再幾個周波內(nèi)才能開斷短路電流，短路電流的峰值多次通過短路網(wǎng)絡(luò)，對系統(tǒng)造成累積性破壞。特別市發(fā)電機出口短路，短路電流要經(jīng)過長達20miTl50mS的時間才能過零點，使斷路器開斷困難，開斷時間長，對發(fā)電機，變壓器和電纜產(chǎn)生很大的電動力和熱效應(yīng)作用，開關(guān)觸頭上產(chǎn)生很大的排斥電動力，使觸頭經(jīng)常發(fā)生燒毀事故。
實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，有必要提供一種高壓限流熔斷器組合保護裝置，該裝置適用于3 35KV電力系統(tǒng)中具有較大短路容量的線路和廠用變壓器，勵磁變壓器的回路，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，可在f 2ms之內(nèi)開斷短路電流。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種高壓限流熔斷器組合保護裝置，其包括高壓隔離開關(guān)、真空斷路器、電性串接在所述高壓隔離開關(guān)與所述真空斷路器之間的氧化鋅非線性元件、并聯(lián)在所述氧化鋅非線性元件上的高壓限流熔斷器。本實用新型的高壓限流熔斷器組合保護裝置的有益效果在于當出現(xiàn)短路時，限流熔斷器在f2ms內(nèi)快速熔斷，切斷短路電流，限流熔斷器截流產(chǎn)生電弧壓，迫使電弧電流轉(zhuǎn)移至高能氧化鋅電阻中，其是氧化鋅非線性元件，熱容量大，通流性好，起到快速熄滅熔斷器電弧的作用；當熔斷器在某一短路相首先熔斷時，其余兩相熔斷器還未熔斷，此時的短路電流若超過真空開關(guān)的開斷能力，三相電流由熔斷器開斷。高壓限流熔斷器組合保護裝置配合真空斷路器使用時，由真空斷路器開斷額定電流和一般過載電流。高壓限流熔斷器組合保護裝置與負荷開關(guān)組合時，高壓限流熔斷器本身所帶的撞擊器直接動作負荷開關(guān)， 使其跳閘，避免缺相運行。高壓限流熔斷器組合保護裝置與斷路器組合時，高壓限流熔斷器所帶的微動開關(guān)接點向斷路器發(fā)出聯(lián)動指令。高能氧化鋅電阻將熔斷器中德電弧電流轉(zhuǎn)移到自身并吸收磁能，導通弧壓，把開斷時過電壓限制在設(shè)備絕緣允許范圍以內(nèi)。
圖I為本實用新型較佳實施方式提供的高壓限流熔斷器組合保護裝置的電路原理圖。圖2為圖I中高壓限流熔斷器組合保護裝置的電流特性曲線。圖3為圖I中高壓限流熔斷器組合保護裝置的應(yīng)用示意圖。[0009]圖4為圖I中高壓限流熔斷器組合保護裝置的另一種應(yīng)用示意圖。符號說明
高壓隔離開關(guān)GL真空斷路器DL氧化鋅非線性元件FR高壓限流熔斷器FU具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，其為本實用新型較佳實施方式提供的高壓限流熔斷器組合保護裝置 (MEFU)的電路原理圖，其主要用于發(fā)電機出口端的直接支路，如勵磁變、廠用變、隔離變等回路；亦可用于3 35kV電力系統(tǒng)具有大短路容量的線路、變壓器，快速可靠開斷大短路電流高壓限流熔斷器組合保護裝置包括高壓隔離開關(guān)GL、真空斷路器DL、電性串接在高壓隔離開關(guān)GL與真空斷路器DL之間的氧化鋅非線性元件FR、并聯(lián)在氧化鋅非線性元件 FR上的高壓限流熔斷器FU。本組合保護裝置由特制的高壓限流熔斷器并聯(lián)高能氧化鋅電阻并配合真空開關(guān)組合而成。裝置如圖I所示。當出現(xiàn)短路時，限流熔斷器在廣2ms內(nèi)快速熔斷，切斷短路電流，限流熔斷器截流產(chǎn)生電弧壓，迫使電弧電流轉(zhuǎn)移至高能氧化鋅電阻FR中，F(xiàn)R是氧化鋅非線性元件，熱容量大，通流性好，起到快速熄滅熔斷器電弧的作用。當熔斷器在某一短路相首先熔斷時，其余兩相熔斷器還未熔斷，此時的短路電流若超過真空開關(guān)的開斷能力，三相電流由熔斷器開斷。本裝置配合真空斷路器使用時，由真空斷路器開斷額定電流和一般過載電流。高壓限流熔斷器組合保護裝置采用高壓限流熔斷器并聯(lián)高能氧化鋅非線性電阻、 再串聯(lián)真空開關(guān)的組合方案，把控制與保護兩種功能分開，當發(fā)生較大短路電流時由高壓限流熔斷器切除，正常和一般過載電流由真空開關(guān)切除。該裝置有以下特點?？焖傩员狙b置可在短路電流上升到峰值之前2ms內(nèi)快速截流，3 4ms內(nèi)切除故障，三相電流持續(xù)時間不超過6ms (如圖2)。限流性該裝置把截斷電流峰值控制在預期短路電流峰值的15%以下，大大提高了系統(tǒng)和電力設(shè)備的動穩(wěn)定裕度。降低了設(shè)備投資費用，延長了設(shè)備使用壽命。可靠性本裝置的熔斷時由其物理特性決定，不存在拒動和誤動現(xiàn)象，大大提高了設(shè)備的安全可靠性。分斷能力強本裝置最大開斷電流可達63kA 160kA。吸能容量大大容量高開斷熔斷器吸能容量大，在MEFU裝置開斷短路電流時，系統(tǒng)短路產(chǎn)生的大部分能量由熔斷器中的特制石英砂來吸收，此石英砂的吸能容量為2KJ/g， 其比重為I. 5g/cm3，單位體積石英砂的吸能容量為3KJ/cm3。與熔斷器并聯(lián)的氧化鋅電阻每片的使用能容量為10KJ，每片氧化鋅電阻的重量為300g，其比重為5. 5g/cm3，單位體積氧化鋅電阻的吸能容量為183. 3J/cm3。請參閱圖3，其為高壓限流熔斷器組合保護裝置用于廠用變壓器分支的示意圖。廠用變壓器高壓套管附近發(fā)生短路時，由于短路電流可高達上百千安，無法選到合適的斷路器。對于水電廠來說，一旦發(fā)生短路，短路電流將高達廠用變壓器額定電流的上千倍，這將使廠用變壓器遭到嚴重損壞甚至發(fā)生爆炸。在廠用變壓器高壓側(cè)加裝高壓限流熔斷器組合保護裝置后，可以帶來以下好處 廠用變壓器得到有效保護，避免因內(nèi)部故障而發(fā)生爆炸事故；一旦廠用分支短路，高壓限流熔斷器組合保護裝置的快速動作，使最大短路沖擊電流降低3— 6倍，可避免主變壓器因線圈變形而遭到損壞；高壓限流熔斷器組合保護裝置100快速切除廠用分支故障，可避免發(fā)電機長時間多次遭到強大的短路電流的沖擊。請參閱圖4，其為高壓限流熔斷器組合保護裝置用于勵磁變壓器分支的示意圖。 勵磁變壓器內(nèi)部故障時，短路電流將達到額定電流的一千倍以上，如靠發(fā)電機滅磁切除故障，短路電流持續(xù)時間長，不可避免地要造成勵磁變壓器的嚴重損壞甚至爆炸。而勵磁變低壓側(cè)整流橋故障時，由于切除故障時間過長，將會擴大設(shè)備損壞程度，大大延長機組修復時間。在勵磁變壓器高壓側(cè)加裝高壓限流熔斷器組合保護裝置后，可以帶來如下好處 有效地保護勵磁變壓器，避免因內(nèi)部故障而發(fā)生爆炸事故；勵磁變壓器分支短路時，可由高壓限流熔斷器組合保護裝置快速切除故障，使最大短路沖擊電流降低3— 6倍，避免變壓器線圈變形而損壞；整流橋故障，可在20— 40ms快速切除故障，減少事故損失，縮短事故停機時間；可避免勵磁變壓器故障造成的發(fā)電機長時間多次遭受大電流的沖擊。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓限流熔斷器組合保護裝置，其特征在于，其包括高壓隔離開關(guān)、真空斷路器、電性串接在所述高壓隔離開關(guān)與所述真空斷路器之間的氧化鋅非線性元件、并聯(lián)在所述氧化鋅非線性元件上的高壓限流熔斷器。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓限流熔斷器組合保護裝置，其包括高壓隔離開關(guān)、真空斷路器、電性串接在所述高壓隔離開關(guān)與所述真空斷路器之間的氧化鋅非線性元件、并聯(lián)在所述氧化鋅非線性元件上的高壓限流熔斷器。所述高壓限流熔斷器組合保護裝置適用于3~35kV電力系統(tǒng)中具有較大短路容量的線路和廠用變壓器，勵磁變壓器的回路，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，可在1~2ms之內(nèi)開斷短路電流。
文檔編號H02H3/08GK202353174SQ20112045406
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者施守文 申請人:安徽曼瑞特電氣有限公司