[發明專利]一種高壓短路電流限制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201811242966.0
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111092416B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 呂瑋;劉永剛;郭自剛;王子龍;方太勛;周啟文;許元震
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高壓短路電流限制裝置及控制方法，包括至少1個快速開關模塊和至少1個限流電抗器并聯，1個快速開關支路電流檢測裝置，1個總電流檢測裝置。每個快速開關模塊包括2個電磁斥力快速開關串聯，2個均壓電容，1個儲能及控制單元和1個隔離供能變壓器。每個限流電抗器可與全部快速開關模塊串聯支路并聯，也可以與其中1個快速開關模塊并聯，還可以與1個電磁斥力快速開關并聯。通過上述裝置，可實現高電壓等級下的短路電流快速抑制作用，并可根據實際應用場合靈活調整快速開關模塊和限流電抗器的數量和接線方式，限流深度靈活可控，結構簡單，易于實現高壓短路電流的抑制。

技術領域

本發明涉及交流電力系統短路故障限流領域，尤其涉及一種高壓短路電流限制裝置及控制方法。

背景技術

在各種各樣的電力系統事故中，短路是危及電力系統安全穩定運行、導致大面積停電事故最為常見的嚴重故障之一。短路故障對電力系統破壞的嚴重程度，主要取決于短路電流的大小。近年來，隨著我國電力建設的不斷發展、用電負荷不斷增加、低阻抗大容量變壓器的應用、發電廠及發電機單機容量的不斷增大以及各大區電網的互聯等，使得電力系統中的短路電流水平不斷提高，許多地區特別是沿海經濟發達地區電網的短路電流水平已經直逼甚至超過電力規程所規定的最大允許水平的嚴重情況，給電力系統安全、穩定運行以及電力系統中各種電氣設備如斷路器、變壓器、變電站母線、線路構架、導線和支承絕緣子以及接地網等提出了更為苛刻的要求，并已成為我國各大區電網，特別是經濟發達地區電力系統安全、穩定運行的嚴重隱患和關鍵技術難題之一，同時在某些情況下實際上已成為制約電力建設和進一步發展的瓶頸。

宏觀上講,有效限制短路電流不僅僅可以解決電力系統短路容量超標問題,而且還可能大大降低電網中各種電氣設備如變壓器、斷路器等對短路電流的設計容量標準,從而帶來更大的經濟效益和社會效益。因此對短路電流的限流技術,長期以來都是國內外電力系統和科研工作者關注的一個熱點問題。

故障限流器是一種串接在線路中的電氣設備,與普通限流電抗器相比,它具備啟動、正常運行以及從故障限流狀態返回到正常運行狀態時應對電力系統無任何不利影響。目前故障限流器根據構成原理可分為：超導限流器、固態限流器、PTC熱敏電阻限流器和電弧電流轉移型限流器。雖然各種原理的故障限流器構成不同，但基本都是以最終在短路回路中投入阻抗的方式進行限流，只是投入阻抗的方式不同，如采用超導材料的失超投入阻抗、采用電力電子半導體器件投入阻抗以及采用快速開關轉移短路電流投入阻抗等等。

超導限流器優點是檢測、轉換、限流一體化，能在毫秒級內起到限流作用，但高壓應用、電流整定困難；固態限流器反應速度快，切除故障后能自動退出，但依賴故障檢測設備，切除故障產生很高過電壓，電力電子開關串并聯技術難度大，可靠性不高；PTC熱敏電阻結構簡單，無需故障檢測設備，反應速度快，但過電壓大，重復使用性差，高壓難以應用；電弧電流轉移型拓撲結構相對簡單，正常運行損耗小，但受電弧電壓影響較大，高電壓場合不適用。

采用機械開關并聯電抗器型的故障限流裝置損耗低，但由于高壓機械開關分閘時間長達數十個毫秒，無法滿足快速限流的需要。

基于上述問題，本案由此產生。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例期望提供一種高壓短路電流限制裝置及控制方法，正常工作時損耗小，采用多斷口串聯和隔離供能，將快速開關操作控制機構與開關本體均放置于高電位，取消了快速開關的絕緣拉桿，大大提升了快速開關的分閘速度，能夠實現高壓快速限流和限流深度的靈活控制。

為了達成上述目的，本發明采用的技術方案為：一種高壓短路電流限制裝置，包括至少1個快速開關模塊，至少1個限流電抗器；

所述快速開關模塊之間串聯連接；

所述限流電抗器與快速開關模塊并聯；