[發明專利]一種晶閘管控制的短路電流限制器

有效

• 申請號: 201110073136.1
• 申請日: 2011-03-25
• 公開（公告）號: CN102130447A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 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
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

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技術領域

本發明涉及電力系統送變電技術領域，特別涉及一種晶閘管控制的短路電流限制器。

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很大。電力系統發生短路引起的短路電流對電力系統的危害是很大的。因此，減小短路電流，可減小電力設備在短路時的損害程度，提高電力系統的穩定性。

近年來研究限制短路電流的方法與裝置（也稱短路電流限制器）成為熱門課題。

發明專利號為：2003101235398的“超導飽和鐵心故障限流器”提出了一種利用磁飽和電抗器鐵芯的飽和特性構成電流限制器，這種故障限流器需要超導材料，價格貴，超導材料性能不穩定，維護設備復雜。發明專利號為：2004100802846的“一種故障電流限制器”也提出了一種利用磁飽和電抗器鐵芯的飽和特性構成電流限制器，這種電流限制器的缺點是：給直流線圈提供直流電流的電路復雜；限制短路電流的效果有限；只有限制短路電流作用，性價比不高，等等。

發明專利號為：2008101604501的“一種磁飽和電抗器短路電流限制裝置”；2008101592788的“短路電流限制裝置及方法”；2010105753926的“具有柔性開關特性的電流限制裝置及方法”；2011100018162的“一種三相電流限制裝置及方法”；提出了各種各具特色的電流限制裝置及方法。但是，這些裝置經濟性不夠好，不夠簡單。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種經濟性更好、結構更簡單的晶閘管控制的短路電流限制器。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種晶閘管控制的短路電流限制器，它包括：由電抗線圈L1和直流線圈L2組成的飽和電抗器，電抗線圈L1作為交流電流通路，直流線圈L2作為直流電流通路，電抗線圈L1與直流線圈L2通過飽和電抗器內部的閉環鐵芯相互作用；電抗線圈L1的一端與全橋整流電路的一個輸入端連接；電抗線圈L1的另一端及全橋整流電路的另一輸入端與外部電路連接；整流電路輸出端與一個正向二極管D7和直流線圈L2串行連接，并形成閉環；

在全橋整流電路的兩輸入端間反向并聯兩個晶閘管D5和晶閘管D6；兩個反向并聯的晶閘管分別由各自的控制模塊控制；

各控制模塊有三個端子，其中兩個端子與所控晶閘管D5或晶閘管D6的正極和負極連接，第三個端子則與所控晶閘管D5或晶閘管D6的觸發端連接。

所述直流線圈L2兩端還并聯壓敏電阻R1和電容C1。

所述電抗線圈L1為一個線圈，或多個線圈串/并聯組成。

所述直流線圈L2為一個線圈，或多個線圈串和/或并聯組成。

所述全橋整流電路由二極管D1-D4組成。

所述兩控制模塊與晶閘管D5和晶閘管D6正、負極連接的端子在正向電壓小于設定值時，與晶閘管D5和D6觸發端連接的端子不發觸發脈沖；當與晶閘管D5、晶閘管D6正、負極連接的端子在正向電壓大于設定值時，與晶閘管D5和晶閘管D6觸發端連接的端子發觸發脈沖，觸發晶閘管D5和晶閘管D6導通。

本發明的有益效果是：直流控制電路結構簡單、經濟。晶閘管正向觸發導通后，反向自動關閉；電力系統發生短路時，晶閘管正向觸發導通后飽和電抗器限制短路電流；電力系統發生短路消除后，一種晶閘管控制的短路電流限制器自動恢復正常運行。一種晶閘管控制的短路電流限制器對于外部，只需要一個輸入端和一個輸出端，作為二端口元件使用，使用非常方便。一種晶閘管控制的短路電流限制器實際是二端口非線性元件，通過元件的電流小于額定值時，元件的電抗很?。煌ㄟ^元件的電流大于額定值時，元件的電抗值隨著電流的增大而快速增大。

附圖說明

圖1表示一種晶閘管控制的短路電流限制器的結構與連接方式。

其中，1.?電抗線圈端子I，2.?電抗線圈端子II，3.?直流線圈端子I，4.?直流線圈端子II，5.?輸出端子，?6.?飽和電抗器。

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。

一種晶閘管控制的短路電流限制器如圖1所示。飽和電抗器有四個端子；電抗線圈端子I1和電抗線圈端子II2連接飽和電抗器內部電抗線圈L1，提供交流電流通路；直流線圈端子I3和直流線圈端子II4連接飽和電抗器內部直流線圈L2，提供直流電流通路；電抗線圈L1與直流線圈L2通過飽和電抗器內部的閉環鐵芯相互作用；圖1表示的一種可控飽和電抗器的結構與連接方式中的飽和電抗器6是示意圖。