專利名稱：一種抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電工技術領域，具體涉及一種抑制電力系統(tǒng)短路故障電流的限流
>J-U裝直。
背景技術：
短路故障是供電系統(tǒng)中最常見、危害最嚴重的故障之一，主要是電氣設備載流部分的絕緣因自然老化、質量低劣、受外力損傷等損壞或人為原因等造成。電氣設備出現(xiàn)短 路故障，則會使短路電路中的元件受到損壞，影響電氣設備的正常運行；還會造成停電，給生產造成經濟損失與生活上的不便，甚至可能引發(fā)火災事故。嚴重的短路會影響電力系統(tǒng)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生較強的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設備等產生電磁干擾，影響其正常運行，有可能引發(fā)誤動作。針對這種現(xiàn)狀，國內外都在致力于研究抑制電力系統(tǒng)短路故障電流的限流裝置，其中短路故障限流器運用的比較多，限流器可以抑制系統(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，減少對變壓器的沖擊和傷害，同時降低了斷路器的開斷容量。但由于限流器串在線路里，平時通過的是額定電流，而限流器的阻抗選小了限流效果不明顯、阻抗選大了遠端電壓過低，造成負荷端設備因電壓過低超標而無法運行，同時產生巨大的損耗。所以限流器的使用效果不好，使有些迫切需要限流的場合不得不放棄限流的想法。

實用新型內容本實用新型就是要解決上述不足，提供一種性能穩(wěn)定可靠、零損耗的抑制電力系統(tǒng)短路故障電流的限流裝置，有效保護短路時電流對變壓器和線路開關的沖擊，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。為了達到上述目的，本實用新型提供一種抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，包括主電路、控制電路和直流電源，所述主電路由斷路器K與電抗器L并聯(lián)構成；所述控制電路包括溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器，三者的輸出端經A/D轉換器與DSP主芯片的輸入端連接，所述DSP主芯片的輸出端經驅動電路與所述主電路連接，控制斷路器K動作。所述溫度傳感器和A/D轉換器還直接與驅動電路交互連接。所述DSP主芯片還與單片機交互連接，所述單片機連接有鍵盤和顯示屏。所述斷路器為采用高速渦流驅動機構的快速真空斷路器。所述電抗器為干式空心限流電抗器，其支撐體為非金屬材料制成。本實用新型主電路、控制電路串接到電力系統(tǒng)中，用于判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路，并對發(fā)生短路故障的電力系統(tǒng)進行保護。主要是DSP主芯片根據(jù)電力系統(tǒng)電流的變化來判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路，如發(fā)生短路，驅動電路控制斷路器K斷開，系統(tǒng)電路中電流將通過電抗器，電抗器對電路中電流進行限流，保護了電力系統(tǒng)及電氣設備的性能。其中由于電抗器為干式空心限流電抗器，在額定電流情況下阻抗為零，短路電流出現(xiàn)時，阻抗能迅速增大，將短路電流峰值抑制到5(T80%，當線路開關重合閘后短路故障消失，該電抗器的阻抗能迅速恢復為零；反之繼續(xù)保持大阻抗狀態(tài)?？焖僦悄苷婵諗嗦菲髟谶\行時處在閉合狀態(tài)，主要承載線路的負荷電流，因此損耗可視為零；當短路發(fā)生時，斷路器斷開，電流通過電抗器，減小對變壓器的沖擊，同時給線路開關的開斷容量提升富裕度，減輕線路開關的開斷負擔，提高可靠性和使用壽命。本實用新型有益效果構造簡單實用、性能穩(wěn)定可靠，并實現(xiàn)了零損耗正常運行，節(jié)能減排。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。圖I是本實用新型控制電路的電路原理框圖；圖2是本實用新型主電路單相結構圖。圖中1_快速真空斷路器，2-IGBT驅動電路，3-DSP主芯片，4- A/D轉換器，5_單片機，6-溫度互感器，7-1 -電流互感器，7-2-電壓互感器，8-電氣設備，9-電力系統(tǒng)，10鍵盤，11-顯示屏。
具體實施方式
如圖I所示的本實用新型控制電路的電路原理框圖，與電氣設備8連接的溫度傳感器6、與電力系統(tǒng)9連接的電壓互感器7-2、電流互感器7-1的輸出端經A/D轉換器4與DSP主芯片3的輸入端連接，DSP主芯片3由直流電源供電。DSP主芯片3的輸出端經IGBT驅動電路2與主電路連接，控制快速真空斷路器I的動作；溫度傳感器6和A/D轉換器4還直接與IGBT驅動電路2交互連接，DSP主芯片3與單片機5交互連接，單片機5連接有鍵盤10和顯示屏11。如圖2所示的本實用新型主電路單相結構圖，主電路由斷路器K與電抗器L并聯(lián)構成串接在電力系統(tǒng)中，當電力系統(tǒng)電路正常時，斷路器K閉合，電流流過K ;當電力系統(tǒng)電路發(fā)生短路時，斷路器K則斷開，電流流過電抗器L，起限流作用。其中斷路器K為采用高速渦流驅動機構的快速真空斷路器；電抗器L為干式空心限流電抗器，其支撐體為非金屬材料制成。本實用新型主電路、控制電路串接到電力系統(tǒng)中，用于判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路，并對發(fā)生短路故障的電力系統(tǒng)進行保護。本實用新型控制電路中電壓互感器和電流互感器分別與電力系統(tǒng)連接，檢測電壓、電流，溫度傳感器與電氣設備連接，檢測電氣設備的運行溫度，然后通過A/D轉換器將電壓、電流與溫度等相關信息傳送到DSP主芯片進行計算、判定，DSP主芯片的輸出端經驅動電路與由斷路器K與電抗器L并聯(lián)構成的主電路連接。檢測到的電壓、溫度的變化，將反映到單片機上對電氣設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視；通過檢測電流用來判斷系統(tǒng)電路是否發(fā)生短路。如發(fā)生短路，驅動電路控制斷路器K斷開，系統(tǒng)電路中電流將通過電抗器，電抗器對電路中電流進行限流，保護了電力系統(tǒng)及電氣設備的性能。而與DSP主芯片交互連接的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主芯片判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路提供判斷依據(jù)。本裝置對電路的損耗微乎其微，節(jié)能減排；并減小對變壓器的沖擊，同時給線路開關的開斷容量提升富裕度，減輕線路開關的開斷負擔，提高開關的可靠性和使用壽命，保護 了電力系統(tǒng)及電氣設備的性能。以上實施例并非僅限于本實用新型的保護范圍，所有基于本實用新型的基本思想而進行修改或變動的都屬于本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，包括主電路、控制電路和直流電源，其特征在于所述主電路由斷路器K與電抗器L并聯(lián)構成；所述控制電路包括溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器，三者的輸出端經A/D轉換器與DSP主芯片的輸入端連接，所述DSP主芯片的輸出端經驅動電路與所述主電路連接，控制斷路器K動作。
2.根據(jù)權利要求I所述的抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，其特征在于所述溫度傳感器和A/D轉換器還直接與驅動電路交互連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，其特征在于所述DSP主芯片還與單片機交互連接，所述單片機連接有鍵盤和顯示屏。
4.根據(jù)權利要求I所述的抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，其特征在于所述斷路器為采用高速渦流驅動機構的快速真空斷路器。
5.根據(jù)權利要求I所述的抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，其特征在于所述電抗器為干式空心限流電抗器，其支撐體為非金屬材料制成。
專利摘要本實用新型提供一種抑制電力系統(tǒng)短路故障的限流裝置，包括主電路、控制電路和直流電源，所述主電路由斷路器K與電抗器L并聯(lián)構成；所述控制電路包括溫度傳感器、電壓互感器和電流互感器，三者的輸出端經A/D轉換器與DSP主芯片的輸入端連接，所述DSP主芯片的輸出端經驅動電路與所述主電路連接，控制斷路器K動作。本限流裝置性能穩(wěn)定可靠、零損耗、節(jié)能減排，并有效保護短路時電流對變壓器和線路開關的沖擊，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，保護了電力系統(tǒng)及電氣設備的性能。
文檔編號H02H7/26GK202455056SQ20122007594
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權日2012年3月2日
發(fā)明者丁琦, 張國勇, 朱代忠, 王川, 符秀坤 申請人:安徽徽電科技股份有限公司