[發(fā)明專利]一種阻抗投切裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110206884.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102263403A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭文勇;肖立業(yè);戴少濤;張志豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): H02H9/02
• 分類號(hào): H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻抗投切裝置。?

背景技術(shù)

潮流控制和故障限流是輸電網(wǎng)面臨的兩大核心技術(shù)難題。潮流控制和故障限流一般都需要改變電網(wǎng)限流的等效阻抗，如圖1所示的美國(guó)專利US00542495“輸電線潮流控制”，它通過(guò)晶閘管來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電容的投切，該方式由于采用晶閘管，響應(yīng)速度較慢，且晶閘管支路的電感容易與被投切的電容產(chǎn)生并聯(lián)諧振，不利于裝置的安全運(yùn)行。圖2為中國(guó)專利CN100452608C“具有單個(gè)自開(kāi)關(guān)的橋式短路故障限流裝置”的一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。此專利采用在單相不控整流橋的直流端并聯(lián)限流電感和開(kāi)關(guān)，交流段并聯(lián)限流電感的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，會(huì)造成電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗上電流的突變，從而在整流橋上產(chǎn)生過(guò)電壓，不利于裝置的安全運(yùn)行。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種阻抗投切裝置，在旁路狀態(tài)下，對(duì)連接的電路呈現(xiàn)一種幾乎無(wú)阻的通路，對(duì)電路不產(chǎn)生影響，而在電路需要改變阻抗時(shí)，可以將所需的阻抗安全可靠地向該電路進(jìn)行投切，以改變?cè)撾娐返淖杩埂１景l(fā)明主要運(yùn)用于電網(wǎng)潮流控制和故障限流。?

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：?

方案1、在用于單相電力連接線時(shí)，本發(fā)明阻抗投切裝置的結(jié)構(gòu)如下：第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第一二極管和第二二極管組成可控橋；第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的陽(yáng)極連在一起，構(gòu)成第一直流連接點(diǎn)，第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極連在一起，構(gòu)成第二直流連接點(diǎn)，第一開(kāi)關(guān)的陰極和第一二極管的陰極連接在一起，構(gòu)成第一交流連接點(diǎn)，第二開(kāi)關(guān)的陰極和第二二極管的陰極連接在一起，構(gòu)成第二交流連接點(diǎn)；第一交流連接點(diǎn)與投切阻抗的一端相連，構(gòu)成第一對(duì)外連接點(diǎn)；第二交流連接點(diǎn)與投切阻抗的另一端相連，構(gòu)成第二對(duì)外連接點(diǎn)；壓敏電阻的兩端分別與第一直流連接點(diǎn)和第二直流連接點(diǎn)相連；第一電阻和電容構(gòu)成吸收電路，第一電阻一端與第一直流連接點(diǎn)相連，?另一端與電容的一端相連，電容的另一端與第二直流連接點(diǎn)相連；第三開(kāi)關(guān)、第二電阻和第三二極管構(gòu)成過(guò)電壓保護(hù)電路，第三開(kāi)關(guān)的陽(yáng)極與第一直流連接點(diǎn)相連，第三開(kāi)關(guān)的陰極與第三二極管的陰極相連，構(gòu)成第三交流連接點(diǎn)，第三二極管的陽(yáng)極與第二直流連接點(diǎn)相連，第二電阻的一端與第三交流連接點(diǎn)相連，另一端與第二直流連接點(diǎn)相連；第一開(kāi)關(guān)和第一二極管的位置或互換，第二開(kāi)關(guān)和第二二極管的位置或互換，位置互換后的連接關(guān)系為：第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的陰極與第二直流連接點(diǎn)相連，第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的陽(yáng)極分別與第一交流連接點(diǎn)和第二交流連接點(diǎn)相連，第一二極管和第二二極管的陰極與第一直流連接點(diǎn)相連，第一二極管和第二二極管的陽(yáng)極分別與第一交流連接點(diǎn)和第二交流連接點(diǎn)相連；第一交流連接點(diǎn)和第二交流連接點(diǎn)或通過(guò)隔離變壓器與對(duì)外連接點(diǎn)相連，第一交流連接點(diǎn)和第二交流連接點(diǎn)分別與隔離變壓器次邊的兩端相連，隔離變壓器的原邊的兩端分別與投切阻抗的兩端相連，并分別構(gòu)成第一對(duì)外連接點(diǎn)和第二對(duì)外連接點(diǎn)。第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)為逆導(dǎo)型開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)陽(yáng)極到陰極的開(kāi)關(guān)狀態(tài)由外部觸發(fā)電路來(lái)控制，而陰極到陽(yáng)極始終處于開(kāi)通狀態(tài)，所述逆導(dǎo)型開(kāi)關(guān)或者用一個(gè)逆阻型開(kāi)關(guān)反并聯(lián)一個(gè)二極管來(lái)代替所述的逆導(dǎo)型開(kāi)關(guān)。?

對(duì)方案1結(jié)構(gòu)形式的阻抗投切裝置的控制方法如下：在旁路狀態(tài)下，第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)閉合，第一交流連接點(diǎn)和第二交流連接點(diǎn)之間通過(guò)第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)形成閉合通路，投切阻抗被旁路，對(duì)與投切電路相串聯(lián)的線路不產(chǎn)生影響；在需要進(jìn)行阻抗投切時(shí)，關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，可控橋等效為一個(gè)單相不控整流橋，線路電流一部分流過(guò)投切阻抗，另一部分通過(guò)可控橋向吸收電路的電容充電，當(dāng)電容上的電壓充電至最大值時(shí)，電容電壓將不再改變，通過(guò)可控橋的電流接近于零，投切阻抗被串入線路；在投切過(guò)程中，如果可控橋的直流端出現(xiàn)過(guò)電壓，第三開(kāi)關(guān)閉合，可控橋的直流端電壓通過(guò)第二電阻放電，若電壓進(jìn)一步升高，壓敏電阻擊穿，并保證可控橋直流端電壓不超過(guò)壓敏電阻的擊穿電壓；在投切狀態(tài)到旁路狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中：第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)閉合，第三開(kāi)關(guān)閉合對(duì)電容放電，第三開(kāi)關(guān)將電容的電放掉后重新斷開(kāi)，以為下一次投切過(guò)程作準(zhǔn)備。?