專利名稱：一種基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種故障電流限制器。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會對電力的需求不斷增加，帶動了電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，單機和發(fā)電廠容量、變電所容量、城市和工業(yè)中心負荷不斷增加，就使得電力系統(tǒng)之間互聯(lián)，各級電網(wǎng)中的短路電流水平不斷提高，短路故障對電力系統(tǒng)及其相連的電氣設(shè)備的破壞性也越來越大。而且，在對電能的需求量日益增長的同時，人們對電能質(zhì)量、供電可靠性和安全性等也提出了更高的要求。然而，大電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性問題比較突出，其中最重要的原因之一是由于常規(guī)電力技術(shù)缺乏行之有效的短路故障電流限制技術(shù)。目前，世界上廣泛采用斷路器對短路電流全額開斷，由于短路電流水平與系統(tǒng)的容量直接相關(guān)，在斷路器的額定開斷電流水平一定的情況下，采用全額開斷短路電流將會限制電力系統(tǒng)的容量的增長，并且斷路器價格昂貴且其價格隨其額定開斷電流的增加而迅速上升。隨著電網(wǎng)容量和規(guī)模的擴大，斷路器的開斷能力已經(jīng)越來越難以適應(yīng)電網(wǎng)運行的需要。短路故障限流器為這一問題的解決提供了新思路。當(dāng)前比較成熟的故障限流器技術(shù)主要有串聯(lián)限流電抗器、串聯(lián)諧振型故障電流限制器、可控串補故障電流限制器等，而處于研究階段的故障限流器技術(shù)主要是應(yīng)用新材料實現(xiàn)的限流技術(shù)，包括超導(dǎo)限流器、PTC熱敏電阻限流器和固態(tài)限流器。在當(dāng)前的限流器技術(shù)中，以串聯(lián)限流電抗器和串聯(lián)諧振型限流器的技術(shù)最為成熟，可靠性也最高。串聯(lián)諧振型限流器沒有無功功率損耗，具有很大的應(yīng)用前景。對于串聯(lián)諧振型限流器而言，電容器旁通電路是一個關(guān)鍵技術(shù)，主要有以下幾種旁通電路基于飽和電抗器的旁通電路(兩種經(jīng)濟型故障限流器的工作特性比較，電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2005，17 (4) :71-75)、基于避雷器的旁通電路(氧化鋅避雷器式故障限流器對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響，電力自動化設(shè)備，2007，27 (8):51-54)和基于電力電子和快速開關(guān)的旁通電路(基于快速開關(guān)的串聯(lián)諧振型故障限流器的仿真，高電壓技術(shù)，2006，32
(5):80-83)。但是上述所有的電容器旁通電路都需通過接近于全部的短路電流，因此，電容器旁通電路部件需要根據(jù)耐受全部短路電流來設(shè)計，造價很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服常規(guī)串聯(lián)諧振型故障電流限制器的缺點，提出一種基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器。該組合式快速合閘開關(guān)采用同名端相反的緊耦合雙繞組電抗器的一個支路與快速合閘開關(guān)串聯(lián)的方式，可將快速合閘開關(guān)的短路沖擊電流降低；也可采用二級級聯(lián)結(jié)構(gòu)緊耦合雙繞組電抗器中二級雙繞組電抗器的一個支路與快速合閘開關(guān)串聯(lián)的方式，可將快速合閘開關(guān)的短路沖擊電流降至更低；也可采用兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)同名端相反緊耦合雙繞組電抗器中每組電抗器的一個支路和一組快速合閘開關(guān)串聯(lián)的方式，可將快速合閘開關(guān)的短路沖擊電流和過電壓均降低。本發(fā)明提出的基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器，靈活、易實施，可應(yīng)用于各種不同電壓等級、不同容量的電網(wǎng)系統(tǒng)中。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下本發(fā)明基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器由常規(guī)電抗器或同名端相同緊耦合電抗器、電容器和組合式快速合閘開關(guān)構(gòu)成。所述的組合式快速合閘開關(guān)與電容器先并聯(lián)再與常規(guī)電抗器串聯(lián)，或者同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的一個支路與組合式快速合閘開關(guān)串聯(lián)，同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的另一個支路與電容器串聯(lián)。所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組成。所述的同名端相同緊耦合雙繞組電抗器由第一繞組、第二繞組和矩形的空芯、閉合或半閉合鐵芯組成，所述的第一繞組和第二繞組的匝數(shù)相同，以并聯(lián)方式繞制在芯柱上。組成組合式快速合閘開關(guān)的同名端相反緊耦合雙繞組電抗器由第一繞組、第二繞組和矩形的空芯、閉合或半閉合鐵芯組成，所述的第一繞組和第二繞組的匝數(shù)相同，以反并聯(lián)方式繞制在芯柱上。所述的故障電流限制器串聯(lián)在電網(wǎng)系統(tǒng)中。本發(fā)明可以采用以下兩種技術(shù)方案第一種故障電流限制器采用組合式快速合閘開關(guān)與電容器先并聯(lián)之后，再與常規(guī)電抗器串聯(lián)。在正常工作時，組合式快速合閘開關(guān)呈大阻抗?fàn)顟B(tài)，電流主要從常規(guī)電抗器和電容器串聯(lián)組成的電路中流過，常規(guī)電抗器和電容器組成串聯(lián)諧振電路，呈低阻抗?fàn)顟B(tài)，對電網(wǎng)系統(tǒng)影響很小。在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障短路時，組合式快速合閘開關(guān)快速反應(yīng)呈小阻抗?fàn)顟B(tài)，短路電流從電容器支路轉(zhuǎn)移到快速合閘開關(guān)支路，整個電網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗增加，短路電流下降。第二種故障電流限制器采用同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的一個支路與組合式快速合閘開關(guān)串聯(lián)，同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的另一個支路與電容器串聯(lián)；在正常工作時，組合式快速合閘開關(guān)呈大阻抗?fàn)顟B(tài)，電流主要從同名端相同緊耦合雙繞組電抗器和電容器串聯(lián)組成的電路中流過，同名端相同緊耦合雙繞組電抗器和電容器組成串聯(lián)諧振電路呈低阻抗?fàn)顟B(tài)，對電網(wǎng)系統(tǒng)影響很小。在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障短路時，組合式快速合閘開關(guān)快速反應(yīng)呈小阻抗?fàn)顟B(tài)，短路電流從電容器支路轉(zhuǎn)移到快速合閘開關(guān)支路，整個電網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗增加，短路電流下降；所述的組合式快速合閘開關(guān)也可采用以下三種技術(shù)方案第一種組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組合而成。所述同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組先和快速合閘開關(guān)串聯(lián)，然后和所述同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組并聯(lián)。所述的快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)、晶閘管、可控觸發(fā)間隙和避雷器幾種開關(guān)設(shè)備中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，可選用耐受短路電流較低的快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對所述同名端相反緊耦合雙繞組電抗器第一繞組的合閘。在所述同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組接通后，所述同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組和第二繞組產(chǎn)生的電抗互相抵消，總電抗減小。第二種組合式快速合閘開關(guān)采用二級級聯(lián)的同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組合而成。所述的同名端相反緊耦合雙繞組電抗器采用二級級聯(lián)方式連接，第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組和快速合閘開關(guān)先串聯(lián)，然后所述的第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組和第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組并聯(lián)；所述的第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器與第一級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組串聯(lián)，然后和第一級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組并聯(lián)。所述的快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)、晶閘管、可控觸發(fā)間隙和避雷器中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，可選用耐受短路電流更低的快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對二級緊耦合雙繞組電抗器第一繞組的合閘。在二級緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組導(dǎo)通后，一級緊耦合雙繞組電抗器和二級緊耦合雙繞組電抗器各支路繞組產(chǎn)生的電抗可以互相抵消，總電抗減小。第三種組合式快速合閘開關(guān)采用串聯(lián)連接的兩組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組合構(gòu)成。兩組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器串聯(lián)連接，第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組和第一組快速合閘開關(guān)先串聯(lián)，然后和第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組并聯(lián)；第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組和第二組快速合閘開關(guān)先串聯(lián)，然后和第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組并聯(lián)；第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器最后串聯(lián)。所述的快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)、晶閘管、可控觸發(fā)間隙和避雷器幾種開關(guān)設(shè)備中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，可選用耐受短路電流和電壓都較低的快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對兩組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器第一繞組的合閘。在兩組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組都導(dǎo)通后，兩組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器各支路繞組產(chǎn)生的電抗可以互相抵消，總電抗減小。本發(fā)明故障電流限制器在正常運行時表現(xiàn)為低阻抗，而在短路故障時表現(xiàn)為大阻抗。本發(fā)明故障電流限制器中的緊耦合雙繞組電抗器可以采用空芯、鐵芯或半鐵芯結(jié)構(gòu)；緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)均可以采用三相獨立結(jié)構(gòu)或三相組合結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有以下主要優(yōu)點I)本發(fā)明故障電流限制器對電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)影響小。在正常運行時，故障電流器的穩(wěn)態(tài)阻抗很小，不會增加電力系統(tǒng)無功。2)本發(fā)明通過組合式快速合閘開關(guān)中緊耦合雙繞組電抗器自身的阻抗變化來抑制故障電流的峰值，然后通過快速合閘開關(guān)的閉合來抑制故障電流的穩(wěn)態(tài)值，因此，該故障電流限制器對故障電流響應(yīng)快，且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。3)本發(fā)明可用于構(gòu)造大容量的故障電流限制器。采用緊耦合雙繞組電抗器單個支路與快速合閘開關(guān)串聯(lián)的方式降低快速合閘開關(guān)的短路容量，降低了大型快速合閘開關(guān)制作的技術(shù)難度和成本，更有市場競爭力。


圖1為組合式快速合閘開關(guān)在穩(wěn)態(tài)運行時的電路和磁路示意圖；圖2為組合式快速合閘開關(guān)在短路時的電路和磁路示意圖；圖3為組合式快速合閘開關(guān)的等效電路圖；圖4為二級級聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)的等效電路圖；圖5為兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)的等效電路圖；圖6為本發(fā)明具體實施例1基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器等效電路圖；圖7為本發(fā)明具體實施例2另一種基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器等效電路圖；圖8為本發(fā)明具體實施例3基于二級級聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器等效電路圖；圖9為本發(fā)明具體實施例4另一種基于二級級聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器等效電路圖。圖10為本發(fā)明具體實施例5 —種基于兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器等效電路圖。圖11為本發(fā)明具體實施例6另一種基于兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器等效電路圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器由常規(guī)電抗器或同名端相同緊耦合雙繞組電抗器、電容器和組合式快速合閘開關(guān)構(gòu)成。所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)K構(gòu)成。圖1所示為組合式快速合閘開關(guān)在穩(wěn)態(tài)運行時的電路和磁路示意圖。如圖1所示，所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器，以及快速合閘開關(guān)K組合而成，同名端相反緊耦合雙繞組電抗器由第一繞組L1、第二繞組L2和矩形的空芯、閉合或半閉合的鐵芯組成。所述的同名端相反緊耦合雙繞組電抗器中，所述的第一繞組LI和第二繞組L2的匝數(shù)相同，以反并聯(lián)方式繞制在芯柱上。同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組LI先和快速合閘開關(guān)K串聯(lián)，然后再和所述的第二繞組L2并聯(lián)。在穩(wěn)態(tài)工作時，快速合閘開關(guān)K處于開斷狀態(tài)，快速合閘開關(guān)的阻抗值為L2,呈大阻抗。圖2所示為組合式快速合閘開關(guān)在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時的電路和磁路示意圖。在發(fā)生故障短路時，快速合閘開關(guān)K閉合，同名端相反緊耦合雙繞組電抗器第一繞組LI和第二繞組L2通過的電流相同，產(chǎn)生的磁通大小相等，方向相反。由于該同名端相反緊耦合雙繞組電抗器產(chǎn)生的磁通主要為漏磁通，漏感相對很小，因此呈小阻抗?fàn)顟B(tài)。另外，所述的第一繞組LI和第二繞組L2的短路電流為系統(tǒng)總短路電流的一半，因此，快速合閘開關(guān)K可以選擇耐受短路電流更低的快速合閘開關(guān)，快速合閘開關(guān)的可靠性提高，造價降低。圖3所示為組合式快速合閘開關(guān)的等效電路圖。組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)K組合而成。同名端相反緊耦合雙繞組電抗器兩個繞組LI和L2的自感分別為L1和L2，互感為M。由于雙繞組匝數(shù)相同，同名端相反，因此L1=L2，互感M與L1和L2非常接近。同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組LI先和快速合閘開關(guān)K串聯(lián)，然后再和同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組L2并聯(lián)。圖4所示為二級級聯(lián)結(jié)構(gòu)的組合式快速合閘開關(guān)的等效電路圖。二級級聯(lián)結(jié)構(gòu)組合式快速合閘開關(guān)由第一級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器、第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組合而成。第一級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器兩個繞組LI和L2的自感分別為L1和L2，互感為M，L1 = L2 ;第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的結(jié)構(gòu)與第一級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器類似，第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組Lll和第二繞組L12的互感為M1,自感L11 = L12 ;第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組Lll先和快速合閘開關(guān)K串聯(lián)，然后再和第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組L12并聯(lián)；第二級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和第一級緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組LI串聯(lián)，然后和第一級同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組L2并聯(lián)。圖5所示為兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)的組合式快速合閘開關(guān)的等效電路圖。兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)的組合式快速合閘開關(guān)由第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器、第一組快速合閘開關(guān)、第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和第二組快速合閘開關(guān)組合而成。第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器兩個繞組LI和L2的自感分別為L1和L2，互感為MA1 = L2 ;第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的結(jié)構(gòu)與第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器類似，第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組Lll和第二繞組L12的互感為M1,自感L11 =L12 ;第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組LI先和快速合閘開關(guān)Kl串聯(lián)，然后再和所述的第一組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組L2并聯(lián)；第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組Lll先和快速合閘開關(guān)K2串聯(lián)，然后再和第二組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組L12并聯(lián)；兩組同名端相反緊耦合雙繞組電抗器最后串聯(lián)。圖6所示為實施例1基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器拓撲電路圖。本發(fā)明實施例1由常規(guī)電抗器L、電容器C和組合式快速合閘開關(guān)構(gòu)成，所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組成。組合式快速合閘開關(guān)中的同名端相反緊耦合雙繞組電抗器兩個繞組LI和L2的自感分別為L1和L2,互感為M。由于雙繞組匝數(shù)相同，同名端相反，因此L1 = L2，互感M與L1和L2非常接近。同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組LI先和快速合閘開關(guān)串聯(lián)，然后再和同名端相反緊耦合雙繞組電抗器的第二繞組L2并聯(lián)；電容器C和組合式快速合閘開關(guān)并聯(lián)后再和常規(guī)電抗器L串聯(lián)。在電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時，快速合閘開關(guān)的電抗值L' =L2，通過合理設(shè)計可使L'為一非常大的值，這樣電流主要從L和C組成的串聯(lián)諧振電路中流過，對電網(wǎng)系統(tǒng)影響很?。辉陔娋W(wǎng)
系統(tǒng)發(fā)生故障短路時，組合式快速合閘開關(guān)的電抗變?yōu)?br> 權(quán)利要求
1.一種基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器，其特征在于，所述的故障電流限制器由常規(guī)電抗器或同名端相同緊耦合電抗器、電容器(C)和組合式快速合閘開關(guān)構(gòu)成；所述的組合式快速合閘開關(guān)與電容器(C)先并聯(lián)再與常規(guī)電抗器(L)串聯(lián)，或者同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的一個支路(L21)與組合式快速合閘開關(guān)串聯(lián)，同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的另一個支路(L22)與電容器(C)串聯(lián)。
2.按照權(quán)利要求1所述的故障電流限制器，其特征在于，所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組成；所述的同名端相同緊耦合雙繞組電抗器由第一繞組、第二繞組和矩形的空芯、閉合或半閉合鐵芯組成，所述的第一繞組和第二繞組的匝數(shù)相同，以并聯(lián)方式繞制在芯柱上；組成所述的組合式快速合閘開關(guān)的同名端相反緊耦合雙繞組電抗器由第一繞組、第二繞組和矩形的空芯、閉合或半閉合鐵芯組成，所述的第一繞組和第二繞組的匝數(shù)相同，以反并聯(lián)方式繞制在芯柱上；所述的故障電流限制器串聯(lián)在電網(wǎng)系統(tǒng)中。
3.按照權(quán)利要求1所述的故障電流限制器，其特征在于，所述的組合式快速合閘開關(guān)與電容器(C)先并聯(lián)再與常規(guī)電抗器(L)串聯(lián)；在正常工作時，組合式快速合閘開關(guān)呈大阻抗?fàn)顟B(tài)，電流主要從常規(guī)電抗器(L)和電容器(C)串聯(lián)組成的電路中流過，常規(guī)電抗器(L)和電容器(C)組成串聯(lián)諧振電路呈低阻抗?fàn)顟B(tài)，對電網(wǎng)系統(tǒng)影響很小；在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障短路時，組合式快速合閘開關(guān)呈小阻抗?fàn)顟B(tài)，短路電流從電容器(C)支路轉(zhuǎn)移到快速合閘開關(guān)支路，整個電網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗增加，短路電流下降。
4.按照權(quán)利要求1所述的故障電流限制器，其特征在于，所述的故障電流限制器中，同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的一個支路(L21)與組合式快速合閘開關(guān)串聯(lián)，同名端相同緊耦合雙繞組電抗器的另一個支路(L22)與電容器(C)串聯(lián)；在正常工作時，組合式快速合閘開關(guān)呈大阻抗?fàn)顟B(tài)，電流從電抗器支路(L22)和電容器(C)串聯(lián)組成的電路中流過，電抗器支路(L22)和電容器(C)組成串聯(lián)諧振電路，呈低阻抗?fàn)顟B(tài)，對電網(wǎng)系統(tǒng)影響很??；在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障短路時，組合式快速合閘開關(guān)呈小阻抗?fàn)顟B(tài)，短路電流從電容器(C)支路轉(zhuǎn)移到快速合閘開關(guān)支路，整個電網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗增加，短路電流下降。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的故障電流限制器，其特征在于，所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反的緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組合而成，所述緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(LI)先和快速合閘開關(guān)串聯(lián)，然后和第二繞組(L2)并聯(lián)；所述的快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)(K)、晶閘管(T)、可控觸發(fā)間隙(G)和避雷器(MOV)中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，所述的快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對緊耦合雙繞組電抗器第一繞組(LI)的合閘；在第一繞組(LI)接通后，緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(LI)和第二繞組(L2)產(chǎn)生的電抗互相抵消，總電抗減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的故障電流限制器，其特征在于，所述組合式快速合閘開關(guān)中，同名端相反的緊耦合雙繞組電抗器采用二級級聯(lián)方式連接，二級緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(Lll)和快速合閘開關(guān)先串聯(lián)，然后所述的第一繞組(Lll)和第二繞組(L12)并聯(lián)；所述的二級緊耦合雙繞組電抗器與一級緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(LI)串聯(lián)，然后和第二繞組(L2)進行并聯(lián)；所述的快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)(K)、晶閘管(T)、可控觸發(fā)間隙(G)和避雷器(MOV)中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對二級緊耦合雙繞組電抗器第一繞組(Lll)的合閘；在二級緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(Lll)導(dǎo)通后，一級緊耦合雙繞組和二級緊耦合雙繞組電抗器各支路繞組產(chǎn)生的電抗互相抵消，總電抗減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的故障電流限制器，其特征在于，所述組合式快速合閘開關(guān)中，同名端相反的緊耦合雙繞組電抗器采用兩組串聯(lián)結(jié)構(gòu)；第一組緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(LI)先和第一快速合閘開關(guān)串聯(lián)，然后再和第二繞組(L2)并聯(lián)；第二組緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(Lll)先和第二快速合閘開關(guān)串聯(lián)，然后再和第二繞組(L12)并聯(lián)；所述的第一快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)(K1)、晶閘管(Tl)、可控觸發(fā)間隙(Gl)和避雷器(MOVl)中的一組或多組并聯(lián)組成，第二快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)(K2)、晶閘管(T2)、可控觸發(fā)間隙(G2)和避雷器(M0V2)中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對第一組緊耦合雙繞組電抗器第一繞組(LI)和第二組緊耦合雙繞組電抗器第一繞組(Lll)的合閘；在兩組緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組(LI)和(Lll)均導(dǎo)通后，兩組電抗器各支路繞組產(chǎn)生的電抗互相抵消，總電抗減小。
全文摘要
一種基于組合式快速合閘開關(guān)的故障電流限制器，采用組合式快速合閘開關(guān)與電容器C先并聯(lián)之后，再與常規(guī)電抗器L串聯(lián)；所述的組合式快速合閘開關(guān)由同名端相反的緊耦合雙繞組電抗器和快速合閘開關(guān)組合而成，所述緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組L1先和快速合閘開關(guān)串聯(lián)，然后和第二繞組L2并聯(lián)，所述的快速合閘開關(guān)由機械開關(guān)K、晶閘管T、可控觸發(fā)間隙G和避雷器MOV中的一組或多組并聯(lián)組成；在短路故障時，可選用耐受短路電流較低的快速合閘開關(guān)實現(xiàn)對緊耦合雙繞組電抗器第一繞組L1的合閘。在第一繞組L導(dǎo)通后，緊耦合雙繞組電抗器的第一繞組L1和第二繞組L2產(chǎn)生的電抗互相抵消而使電抗減小。
文檔編號H02H9/04GK103078306SQ20131000702
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者肖立業(yè), 邱清泉, 張志豐, 林良真, 戴少濤, 嚴萍, 王玨, 夏東, 李耀華 申請人:中國科學(xué)院電工研究所