一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构制造技术

本发明专利技术公开一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构，包括由短路冲击发电机、均流限流装置、第一开关、第二开关、负载电器和连接母排；短路冲击发电机、均流限流装置、第一开关、第二开关和负载电器利用连接母排依次连接，形成回路；或者短路冲击发电机、第一开关、均流限流装置、第二开关和负载电器利用连接母排依次连接，形成回路。本发明专利技术利用均流限流装置连接并联的两个或三个真空灭弧室，均流限流装置起到均流、限流作用，降低每个真空灭弧室的开断电流，使得使用两个或三个并联的造价更低的真空灭弧室替代原有造价高、体积庞大且难以频繁开断的大容量六氟化硫断路器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及短路冲击发电机
，特别涉及一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构。
技术介绍
目前，随着电力系统联网的加强 ，系统的短路电流水平急剧增加，开关电器开断短路电流的能力不断加强。为了满足开关电器型式试验的要求，高压电器检测中心需要不断增强试验能力，增加短路冲击发电机的容量。因此，在短路冲击发电机运行过程中，需要一个科学合理的拓扑结构，该拓扑结构不仅能够配合冲击发电机正常运行，不影响发电机输出功率，而且能够可靠开断短路电流，保护发电机不被损坏。由于高压电器检测中心的需要，容量试验要频繁的开断短路电流，且短路电流可达IOOkA以上。因此，对短路冲击发电机就需要更大容量的断路器来保护。目前短路冲击发电机运行过程中大多使用六氟化硫断路器，但是大容量六氟化硫断路器在满足短路电流开断要求条件时体积过于庞大，不适用于短路电流的频繁开断，而且采购、安装以及后期维护成本过高。单个真空灭弧室还不能实现开断IOOkA以上的短路电流，因此，普通真空断路器无法保护大容量的短路冲击发电机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构，以确保短路冲击发电机运行的安全可靠，降低了试验回路的建设成本以及设备的维护难度。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构，包括短路冲击发电机、均流限流装置、第一开关、第二开关、负载电器和连接母排；短路冲击发电机、均流限流装置、第一开关、第二开关和负载电器利用连接母排依次连接，形成回路；或者短路冲击发电机、第一开关、均流限流装置、第二开关和负载电器利用连接母排依次连接，形成回路。本专利技术进一步的改进在于所述均流限流装置为同名端反向绕制的并联电抗器，为二支路或三支路并联；所述第一开关为真空断路器，该真空断路器对应均流限流装置的二支路或三支路每相包括并联的两个或三个真空灭弧室。本专利技术进一步的改进在于所述第一开关单相独立操动，同时操动每相并联的两个或三个灭弧室。本专利技术进一步的改进在于所述第一开关每相并联支路上的灭弧室采用单次短路电流开断能力高于或等于12kV/63kA的真空灭弧室。本专利技术进一步的改进在于第二开关和负载电器之间连接有第三开关；所述第三开关为单相独立操动的真空断路器；所述第三开关采用了真空灭弧室，且每只灭弧室的单次开断能力大于或等于12kV/100kA。本专利技术进一步的改进在于所述均流限流装置由第一电感线圈和第二电感线圈同名端反向绕制而成；所述第一开关包括并联的第一真空灭弧室和第二真空灭弧室；第一电感线圈和第二电感线圈分别连接第一真空灭弧室和第二真空灭弧室。本专利技术进一步的改进在于在正常通流情况下，第一真空灭弧室和第二真空灭弧室都处于闭合状态；当流过第一电感线圈和第二电感线圈的电流相等时，两支路产生方向相反、大小相等的磁通；当流过第一电感线圈和第二电感线圈的电流不相等时，线圈内会产生交变的磁通，从而感应出交变的电动势，该电动势使得两线圈中的电流趋于相等，使得第一真空灭弧室和第二真空灭弧室中的电流趋于相等。本专利技术进一步的改进在于在开断短路电流情况下，第一真空灭弧室和第二真空灭弧室同时打开产生电弧，若第一真空灭弧室和第二真空灭弧室同时熄灭电弧，则表示成功开断短路电流；若第一真空灭弧室首先熄弧，第一电感线圈里的电流变为零，此时短路电流全部加载到第二电感线圈和第二真空灭弧室上，而第二电感线圈形成的感应磁场所产生的感应电流抵制通过第二电感线圈中的短路电流，并且把短路电流限制到单个灭弧室的额定短路开断电流值以下。本专利技术进一步的改进在于均流限流装置包括第三电感线圈、第四电感线圈、第五电感线圈、第六电感线圈、第七电感线圈和第八电感线圈；第一开关包括并联的第三真空灭弧室、第四真空灭弧室以及第五真空灭弧室；第三电感线圈和第四电感线圈为同名端反向绕制而成的并联电抗器，第五电感线圈和第六电感线圈为同名端反向绕制而成的并联电抗器，第七电感线圈和第八电感线圈为同名端反向绕制而成的并联电抗器；第八电感线圈与第三电感线圈串联，且二者绕向相反；第六电感线圈与第七电感线圈串联，且二者绕向相反；第四电感线圈与第五电感线圈串联，且二者绕向相反；第三电感线圈、第五电感线圈和第七电感线圈的输出端分别连接并联的第三真空灭弧室、第四真空灭弧室以及第五真空灭弧室。本专利技术进一步的改进在于在开断短路电流情况下，第三真空灭弧室、第四真空灭弧室以及第五真空灭弧室同时打开产生电弧，若三个灭弧室同时熄灭电弧，则成功开断短路电流；若第三真空灭弧室首先熄弧，则与第三真空灭弧室串联的第三电感线圈、第八电感线圈里的电流变为零，此时第四电感线圈、第七电感线圈形成的感应磁场所产生的感应电流抵制通过第四电感线圈、第七电感线圈中的短路电流，使得第四真空灭弧室和第五真空灭弧室并联支路的阻抗相近，因此第四真空灭弧室和第五真空灭弧室支路的短路电流被平均分配，且各支路短路中的电流被限制到单个真空灭弧室的额定短路开断电流值以下。本专利技术进一步的改进在于所述第二开关为合闸开关。本专利技术进一步的改进在于二支路或三支路正常通过短路电流时，均流限流装置均分短路电流，使得每相并联的各支路流过电流不平衡度小于10%。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点本专利技术一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构，利用真空灭弧技术保护短路冲击发电机的运行；利用均流限流装置连接并联的两个或三个真空灭弧室，均流限流装置起到均流、限流作用，降低每个真空灭弧室的开断电流，使得使用两个或三个并联的造价更低的真空灭弧室替代原有造价高、体积庞大且难以频繁开断的大容量六氟化硫断路器；短路冲击发电机在该种拓扑结构下运行，不仅能够减小了试验回路占地面积，降低试验回路的建设成本以及设备的维护难度，还利用了真空灭 弧适合了频繁开断的优点，更确保短路冲击发电机运行的安全可靠。附图说明图Ia为本专利技术用于短路冲击发电机运行的拓扑结构图；图Ib为本专利技术另一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构图；图2a为均流限流装置2、开关3 二支路并联方式；图2b为均流限流装置2、开关3三支路并联方式。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案。如图Ia所示，本专利技术一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构包括短路冲击发电机I、均流限流装置2、开关3、开关4、开关5、负载电器6和连接母排7。 该拓扑结构的运行时序为三种情况(A)、系统初始状态短路冲击发电机I运行；开关3、开关5和负载电器6处于闭合导通状态；开关4处于分闸开路状态；系统运行状态开关4快速闭合，导致整个拓扑结构系统中产生短路电流后，均流限流装置2均流，负载电器6首先负责开断短路，如果6未开断短路电流，则由开关5开断短路电流，如果5未开断短路电流，则由开关3开断短路电流；(B)、系统初始状态短路冲击发电机I运行；开关3，开关5和负载电器6处于闭合导通状态；开关4处于分闸开路状态；系统运行状态开关4快速闭合，当短路点处在开关4与开关5之间，则由开关3负责开断短路电流，开关5保持初始状态不变；(C)、系统初始状态短路冲击发电机I运行；开关3、开关5和负载电器6处于闭合导通状态；开关4处于分闸开路状态；系统运行状态当短路点处在开关3和开关4之间，则由开关3负责开断短路电流。如图Ib所示，均流限流装置2和开关3的位置可以互换，该种连接次序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于短路冲击发电机运行的拓扑结构，其特征在于，包括短路冲击发电机（1）、均流限流装置（2）、第一开关（3）、第二开关（4）、负载电器（6）和连接母排（7）；短路冲击发电机（1）、均流限流装置（2）、第一开关（3）、第二开关（4）和负载电器（6）利用连接母排（7）依次连接，形成回路；或者短路冲击发电机（1）、第一开关（3）、均流限流装置（2）、第二开关（4）和负载电器（6）利用连接母排（7）依次连接，形成回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，元复兴，张文兵，张海峰，赵力楠，颜莉萍，刘广义，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：