短路电流限峰限流系统技术方案

本发明专利技术公开了一种短路电流限峰限流系统。该短路电流限峰限流系统包括：第一高频限峰限流支路，用于在三相交流电的第一相支路发生短路故障时，向该第一相支路的第一开关1SKa提供第一高频电流；第二高频限峰限流支路，用于在该三相交流电的第二相支路发生短路故障时，向该第二相支路的第二开关1SKc提供第二高频电流；以及与该第一相支路和该第二相支路并联的该三相交流电的第三相支路，用于始终供电。本发明专利技术将高频电流叠加在开关原本的短路电流之上，从而促使短路电流所产生的电弧从产生至过零点熄灭再至控制系统判断的总时长小于短路电流出现峰值的时长，因此能够有效降低短路电流峰值对开关的动稳定性的破坏并降低对系统设备的冲击。

【技术实现步骤摘要】
短路电流限峰限流系统
本专利技术涉及电力领域，具体涉及一种用于短路电流限峰限流系统。
技术介绍
随着我国工业化、城镇化快速发展，在较长时期内电力需求将持续增长。电网发展任务繁重，智能配电网的发展显得更加迫切。研发新一代高可靠性、智能快速开关可为智能配电网供电的安全性和可靠性提供强有力的技术保障。传统上，为了保障电网安全，切除短路电路，通常采用真空开关。相比于油压开关、六氟化硫开关和爆炸开关等，真空开关至少具有以下优点。(1)在断开短路电流时，油压开关会产生喷油、排气现象，给外界带来污染，但真空开关不会。(2)在断开短路电流时，六氟化硫开关由于电弧高温会将六氟化硫气体分解产生有毒物质，但真空开关不会。(3)爆炸开关为一次性使用设备，一旦使用就必须停电更换，但真空开关不会。但是，真空开关仍然存在一个问题：限制首半波短路电流峰值的能力有限，从而影响其动稳定性。具体说明如下。图1是根据相关技术的真空开关断开短路电流的示意图。如图1所示，时点t0与时点t3分别代表两个电流过零点。对于常规50Hz交流电路，时点t0与t3之间时长为10毫秒。假设在时点t1，由于存在短路电流，真空开关被断开。由于真空开关的真空度很高，因此即便其已经断开，其电离子也会击穿并形成电弧，该电弧必须等至短路电流过零点t3(也就是首半波)才可真正熄灭。这将明显增加真空开关的负荷，影响真空开关的寿命。特别是，在时点t2，短路电流峰值对真空开关的动稳定性的破坏将更大。因此，如何针对短路电流限峰限流，从而降低对动稳定性的破坏，是真空开关亟待解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种短路电流限峰限流系统，能够解决相关技术中开关首半波短路电流峰值破坏其动稳定性的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种短路电流限峰限流系统。该短路电流限峰限流系统包括：第一高频限峰限流支路，用于在三相交流电的第一相支路发生短路故障时，向所述第一相支路的第一开关提供第一高频电流，所述第一高频电流用于使短路电流的过零点出现在所述三相交流电的过零点之前；第二高频限峰限流支路，用于在所述三相交流电的第二相支路发生短路故障时，向所述第二相支路的第二开关提供第二高频电流，所述第二高频电流用于使短路电流的过零点出现在所述三相交流电的过零点之前；以及与所述第一相支路和所述第二相支路并联的所述三相交流电的第三相支路，用于始终供电。优选地，所述第一开关用于在所述第一相支路正常运行时闭合并在其发生短路故障时断开；所述第一高频限峰限流支路，与所述第一开关并联，用于在所述第一相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时给所述第一开关提供所述第一高频电流；所述第二开关用于在所述第二相支路正常运行时闭合并在其发生短路故障时断开；所述第二高频限峰限流支路，与所述第二开关并联，用于在所述第二相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时给所述第二开关提供所述第二高频电流。优选地，所述第一高频限峰限流支路包括：第一高频电流放电控制开关，用于在所述第一相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时闭合；以及第一换流电抗器和第一换流电容器，与所述第一高频电流放电控制开关串联，用于在所述第一高频电流放电控制开关闭合时，给所述第一开关提供所述第一高频电流；所述第二高频限峰限流支路包括：第二高频电流放电控制开关，用于在所述第一相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时闭合；以及第二换流电抗器和第二换流电容器，与所述第二高频电流放电控制开关串联，用于在所述第二高频电流放电控制开关闭合时，给所述第二开关提供所述第二高频电流。优选地，所述第一高频电流放电控制开关的响应时间和所述第二高频电流放电控制开关的响应时间均为微秒级。优选地，所述第一换流电容器预先通过所述第一相支路和所述第三相支路的线电压进行充电；第二换流电容器预先通过所述第二相支路和所述第三相支路的线电压进行充电。优选地，所述第一换流电容器和第二换流电容器均预先通过所述三相交流电以外的外部电源进行充电。优选地，所述短路电流限峰限流系统还包括：与所述第一高频限峰限流支路并联的第一限流支路，所述第一限流支路包括第一限流电抗器；以及与所述第二高频限峰限流支路并联的第二限流支路，所述第二限流支路包括第二限流电抗器。优选地，所述短路电流限峰限流系统还包括：与所述第一高频限峰限流支路并联的第一吸能支路，所述第一吸能支路包括第一吸能器；以及与所述第二高频限峰限流支路并联的第二吸能支路，所述第二吸能支路包括第二吸能器。优选地，所述短路电流限峰限流系统还包括：多个电柜，其中，第一电柜布置有所述第一高频限峰限流支路、所述第一限流支路和所述第一吸能支路；第二电柜布置有所述第二高频限峰限流支路、所述第二限流支路和所述第二吸能支路；以及第三电柜布置有所述第一相支路、所述第二相支路和所述第三相支路，其中所述第三相支路置于所述第一相支路和所述第二相支路中间。优选地，所述短路电流限峰限流系统还包括：位于所述第三电柜之内的三相开关，用于断开所述三相交流电。本专利技术将高频电流叠加在开关原本的短路电流之上，从而促使短路电流所产生的电弧从产生至过零点熄灭再至控制系统判断的总时长小于短路电流出现峰值的时长，因此能够有效降低短路电流峰值对开关的动稳定性的破坏。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据相关技术的真空开关断开短路电流的示意图；图2是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(线电压充电)的示意图；图3是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(外部电源充电)的示意图一；图4是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(外部电源充电)的示意图二；图5是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(外部电源充电)的示意图三；图6是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(外部电源充电)的示意图四；图7是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(限流支路)的示意图；图8是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(吸能支路)的示意图；以及图9是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(三个电柜)的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术实施例提供了一种短路电流限峰限流系统。图2是根据本专利技术实施例的短路电流限峰限流系统(线电压充电)的示意图，如图2所示，该短路电流限峰限流系统包括：第一高频限峰限流支路，用于在三相交流电的第一相支路发生短路故障时，向该第一相支路的第一开关1SKa提供第一高频电流，该第一高频电流用于使短路电流的过零点出现在该三相交流电的过零点之前，以尽快将第一换流电抗器Lfa和第一换流电容器Ca串入电路，达到限制短路电流峰值的目的；第二高频限峰限流支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短路电流限峰限流系统，其特征在于，包括：/n第一高频限峰限流支路，用于在三相交流电的第一相支路发生短路故障时，向所述第一相支路的第一开关(1SKa)提供第一高频电流，所述第一高频电流用于使短路电流的过零点出现在所述三相交流电的过零点之前；/n第二高频限峰限流支路，用于在所述三相交流电的第二相支路发生短路故障时，向所述第二相支路的第二开关(1SKc)提供第二高频电流，所述第二高频电流用于使短路电流的过零点出现在所述三相交流电的过零点之前；以及/n与所述第一相支路和所述第二相支路并联的所述三相交流电的第三相支路，用于始终供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种短路电流限峰限流系统，其特征在于，包括：
第一高频限峰限流支路，用于在三相交流电的第一相支路发生短路故障时，向所述第一相支路的第一开关(1SKa)提供第一高频电流，所述第一高频电流用于使短路电流的过零点出现在所述三相交流电的过零点之前；
第二高频限峰限流支路，用于在所述三相交流电的第二相支路发生短路故障时，向所述第二相支路的第二开关(1SKc)提供第二高频电流，所述第二高频电流用于使短路电流的过零点出现在所述三相交流电的过零点之前；以及
与所述第一相支路和所述第二相支路并联的所述三相交流电的第三相支路，用于始终供电。


2.根据权利要求1所述的短路电流限峰限流系统，其特征在于，
所述第一开关(1SKa)用于在所述第一相支路正常运行时闭合并在其发生短路故障时断开；
所述第一高频限峰限流支路，与所述第一开关(1SKa)并联，用于在所述第一相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时给所述第一开关(1SKa)提供所述第一高频电流；
所述第二开关(1SKc)用于在所述第二相支路正常运行时闭合并在其发生短路故障时断开；
所述第二高频限峰限流支路，与所述第二开关(1SKc)并联，用于在所述第二相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时给所述第二开关(1SKc)提供所述第二高频电流。


3.根据权利要求2所述的短路电流限峰限流系统，其特征在于，
所述第一高频限峰限流支路包括：
第一高频电流放电控制开关(SPa)，用于在所述第一相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时闭合；以及
第一换流电抗器(Lfa)和第一换流电容器(Ca)，与所述第一高频电流放电控制开关(SPa)串联，用于在所述第一高频电流放电控制开关(SPa)闭合时，给所述第一开关(1SKa)提供所述第一高频电流；
所述第二高频限峰限流支路包括：
第二高频电流放电控制开关(SPc)，用于在所述第一相支路正常运行时断开并在其发生短路故障时闭合；以及
第二换流电抗器(Lfc)和第二换流电容器(Cc)，与所述第二高频电流放电控制开关(SPc)串联，用于在所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮骏，余银钢，洪新春，吴喜生，陈文毕，唐春林，李岭，
申请(专利权)人：安徽一天电气技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34