[實用新型]一種短路電流限制及保護裝置

有效

• 申請號: 201420866133.2
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204333938U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 黃明輝;陳志光;曾耿暉;李一泉;朱崢;邱建;屠卿瑞;王峰;黃根;李帥虎
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力調度控制中心;杭州智光一創科技有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H9/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王程

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種短路電流限制及保護裝置。

背景技術

電氣線路的短路屬于一種嚴重的線路故障，如不能及時迅速切斷短路的線路，強大的短路電流會造成電氣線路急劇升溫而著火，從而引起火災事故。

隨著電力系統和負荷中心電網的迅猛發展，電網規模不斷擴大，電網結構極大加強，隨之而來電網的短路電流超標問題日益嚴重，雖依靠電網運行方式的調整短路電流得到一定的抑制，但電網結構的調整空間已十分有限。

現有的快速開斷載流橋體與高壓限流熔斷器、高吸能氧化鋅電阻相組合的大容量高速開關，大容量高速開關能夠在短路電流上升初期即開斷并限制其增長，可以在短路電流達到峰值的15％左右時切斷短路電流，動作時間小于1ms，從而避免大的短路電流對電器設備造成沖擊。大容量高速開關具有額定電流大、開斷時間短、開斷能力強、斷口耐壓高的特點。但大容量高速開關使用有一些缺點，在大容量高速開關開斷后將故障線路切除，對一些不能停電負荷的穩定運行帶來安全隱患，而且大容量高速開關只能安裝在室內。而節能型電網限流裝置中的大容量高速開關爆炸橋開斷后需停電更換元件，造成了電網運行可靠性不高的問題。

現有技術還提出了在線路端或母線間裝設串聯電抗器從而增大短路的阻抗的技術方案。該方案的缺點在于增大了電能傳輸損耗，有時會降低系統的穩定性，并需對現有線路的距離保護方案進行修改。而另一種技術方案在配電網中采用的可控串聯電抗器，在系統正常工作時，電抗器和電容器處于串聯諧振狀態；在發生短路故障時，導通控制器快速導通，短接電容器，容抗電路脫離諧振狀態，電抗器起到限制短路電流的作用。但該方案僅采用電抗器作為過電壓保護器件，缺點在于不滿足高壓或超高壓電網的高可靠性和檢修維護的要求。

實用新型內容

基于此，本實用新型提供一種短路電流限制及保護裝置，能限制短路電流強度和及時切斷發生短路故障的線路，避免在發生電網短路故障時更換其他元件和對其他設備的不必要影響，提高對短路故障的響應能力和可靠性，保護電網設備不受損毀。

一種短路電流限制及保護裝置，包括：相互串接的限流電抗器和第一高速開關；

所述限流電抗器的兩端分別并聯有第一金屬氧化物變阻器、吸收電容器和第二高速開關；

所述第一高速開關兩端設有一并聯支路，所述并聯支路包括阻容吸收電路、第二金屬氧化物變阻器和晶閘管電路；所述第一高速開關與所述阻容吸收電路、所述第二金屬氧化物變阻器以及所述晶閘管電路分別并聯；所述第一高速開關兩端還并聯有一接觸器；

所述限流電抗器的母線入線側還串接有第一隔離開關；所述第一高速開關的母線出線側還串接有第二隔離開關。

優選地，所述阻容吸收電路包括電阻器和電容器組，所述電阻器和電容器組串聯連接；所述電容器組包括多個相互串聯或并聯的電容器。

優選地，所述晶閘管電路包括一個或多個串聯的反并聯晶閘管。

優選地，所述短路電流限制及保護裝置還包括一個或多個連接在母線出線側的電流互感器。

優選地，所述短路電流限制及保護裝置還包括控制器和電容式電壓互感器；所述控制器與所述電流互感器和所述電容式電壓互感器分別連接；所述電容式電壓互感器還連接在所述限流電抗器與所述第一高速開關的串接點上。

優選地，所述短路電流限制及保護裝置還包括一旁路開關；所述旁路開關的一端連接在母線入線側，另一端連接在母線出線側。

優選地，所述第二高速開關還串聯有第三隔離開關。

優選地，所述第一高速開關和所述第二高速開關分別為電子開關、機械式動作開關和物理式動作開關中的任意一種。

上述短路電流限制及保護裝置，利用電力電子功率器件晶閘管的高速開關特性和大電流分斷能力來實現對系統發生故障時的保護，以解決現有技術中電網運行可靠性不高的問題；其主要由電力電子開關器件組成，本身又帶有旁路開關，使得檢修維護方便，控制簡單，在不增加系統成本的前提下，本實用新型所述斷路器裝置性價比較高。具體地，本實用新型還可避免對電網主網架的改變，有效抑制電網短路電流，降低和避免由于短路電流超標引起的電網結構調整、設備更換帶來的投資成本；限制流過電氣設備的短路電流幅值，減少災難性故障發生的可能性。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的短路電流限制及保護裝置的第一實施例的結構示意圖。

圖2是本實用新型第一實施例提供的電容器組的一種結構示意圖。

圖3是本實用新型第一實施例提供的晶閘管電路的一種結構示意圖。