[發明專利]一種切斷短路電流的裝置及方法

無效

• 申請號: 201010192105.3
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101820170A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 李曉明
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02J3/00
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及電力系統送變電領域，特別涉及切斷短路電流的裝置及方法。

背景技術

隨著電力系統的不斷發展，發電容量的不斷上升，電力系統發生短路引起的短路電流隨之增大。短路電流的增大，對電力系統穩定、對設備安全有很大危害。斷路器切斷短路電流的能力有限制，短路電流超過斷路器最大切斷電流值時，斷路器無法切斷短路電流。高壓大容量斷路器的研制成為開關電器領域的困難課題。

專利號為200420038425.3，200520071934.0，200710019429.5，2008102265069發明的短路電流限制器，其目的都是限制短路電流幅值。以往提出的所有短路電流限制器都存在體積龐大，價格昂貴的缺點。另外，文獻“錢家驪，關永剛.整流式故障電流限制器對高壓斷路器開合能力的影響[J]，清華大學學報(自然科學版),2005,45(10)，1309~1312頁。”指出：短路電流幅值減小，斷路器切斷容量不一定提高。

專利號為2008101592788的發明“短路電流限制器裝置及方法”，提出一種減小短路電流，特別是減小短路電流過零點處周圍區段的電流值、加長電流過零點處周圍小電流區段的時間、短路電流限制器體積減小、短路電流限制器制造成本降低、電力系統正常運行時損耗較小的短路電流限制裝置及方法。可改善斷路器滅弧性能，提高斷路器切斷容量和縮短斷路器滅弧時間。但是，該專利提出的方法的制造成本仍然較高。

發明內容

本發明的目的就是解決上述問題，提供一種設備體積更小、制造成本更低，方法更簡便的切斷短路電流的裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種切斷短路電流的裝置，它包括：斷路器，高壓開關，磁飽和電抗器，所述高壓開關與磁飽和電抗器并聯后與斷路器串聯，再串聯接入供電回路。

在磁飽和電抗器投入短路電流回路后，在短路電流過零點周圍大于0到小于等于2毫秒設定區域時，磁飽和電抗器的閉環鐵芯不飽和，磁飽和電抗器阻抗為接近無窮大的激磁阻抗，使該區段的短路電流接近為零；在短路電流過零點周圍設定區域以外時，磁飽和電抗器的閉環鐵芯飽和。

一種切斷短路電流的裝置的工作方法為：

電力系統正常運行時，高壓開關閉合，斷路器閉合；

當電力系統發生短路，需要切斷短路電流時，先跳開裝置的高壓開關，把磁飽和電抗器投入短路電流回路；然后跳開斷路器，從而切斷短路電流。

本發明的有益效果是：電力系統正常運行時切斷短路電流裝置的損耗為零；能夠提高斷路器滅弧性能，斷路器切斷容量得到提高，斷路器切斷短路電流的滅弧時間減小；裝置體積減小、制造成本降低、方法更簡單。

附圖說明

圖1表示切斷短路電流的裝置結構與連接方式；

圖2表示合上高壓開關時的短路電流波形；

圖3表示斷開高壓開關時的短路電流波形。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明做進一步說明。

切斷短路電流的裝置的結構與連接方式如圖1所示。高壓開關K與磁飽和電抗器L并聯后，與斷路器QF串聯。切斷短路電流的裝置串聯接入供電回路。電力系統正常運行時，高壓開關閉合，斷路器閉合，電流回路導通，電力系統正常負荷電流從斷路器和高壓開關流過。切斷短路電流的裝置沒有損耗。

電力系統短路時，短路電流如圖2所示。切斷短路電流的裝置收到繼電保護的跳閘命令，首先斷開裝置的高壓開關，把裝置的磁飽和電抗器投入短路電流回路。短路電流不再通過高壓開關，短路電流轉移到與高壓開關并聯的磁飽和電抗器，通過磁飽和電抗器流通。在短路電流過零點周圍大于0到小于等于2毫秒設定區域時，磁飽和電抗器的閉環鐵芯不飽和，磁飽和電抗器阻抗為接近無窮大的激磁阻抗，使該區段的短路電流接近為零；在短路電流過零點周圍設定區域以外時，磁飽和電抗器的閉環鐵芯飽和，磁飽和電抗器阻抗為接近為零的漏磁阻抗，使該區段的短路電流沒有變化。磁飽和電抗器限制短路電流后的波形如圖3所示。