一种基于全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站，它的组成：断路器(11，12)，两个分段单母线(21，22)，隔离开关(31，32，33，34，35和36)，降压变压器(41，42)，全控混合桥式高温超导限流器(5)，在两个分段单母线(21，22)之间加装全控混合桥式高温超导限流器(5)，全控混合桥式高温超导限流器(5)的组成：超导线圈，可控桥路，故障触发系统，信号检测及控制系统，信号采集及显示系统，当变电站中负载被短路后，先暂时让存在故障的变电站继续运行，以便短时间持续或瞬时性的短路故障自动清除或消失后，限流器转换到正常运行状态，变电站迅速地恢复到正常供电，保证电力系统供电和用户用电，变电站可靠性提高。变电站可靠性提高。变电站可靠性提高。

【技术实现步骤摘要】
起去除高频噪声作用。
[0011]本技术的技术效果：全控混合桥式高温超导限流器能够有效缩短响应时间，电力系统中，响应速度当然越快越好，响应速度可提高到微秒级别；能限制暂态及稳态故障电流；不需切断电力系统，当变电站中负载被短路后，先暂时让存在故障的变电站继续运行短暂的时间，而不是立刻切断用电系统，以便短时间持续或瞬时性的短路故障自动清除或消失后，限流器能够转换到正常运行状态以及变电站迅速地恢复到正常供电，这样就持续地保证了电力系统供电和用户用电；不需偏置电源，大大地简化了限流器结构，变电站可靠性提高，设备成本降低、体积减小、重量减轻。
附图说明
[0012]图1是110kV变电站基本主接线图。
[0013]图2是全控混合桥式高温超导限流器基本组成图。
[0014]图3是全控混合桥式高温超导限流器系统的拓扑结构图。
[0015]图4是超导多层绕组线圈图。
[0016]图5是电流采样原理图。
[0017]图6是驱动电路原理图。
[0018]图7是控制系统中电源电路原理图。
[0019]图中：11、12为断路器，21、22为两个分段单母线，31、32、33、34、35和36为隔离开关，41、42为降压变压器，5为全控混合桥式高温超导限流器。
具体实施方式
[0020]下面结合附图，对本技术具体实施方式做进一步的说明。
[0021]1.整体技术方案
[0022]一种基于全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站，它的组成：断路器11、12，两个分段单母线21、22，隔离开关31、32、33、34、35和36，降压变压器41、42和全控混合桥式高温超导限流器5。在两个分段单母线21和22之间加装全控混合桥式高温超导限流器5，全控混合桥式高温超导限流器5的组成：超导线圈，可控桥路，故障触发系统，信号检测及控制系统，信号采集及显示系统。如图1、图2所示。
[0023]所述的超导线圈结构采用多层绕组形式。如图4所示。
[0024]所述的信号采集及显示系统，由于单片机采样输入电压范围为0
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2.5V，而限流器装置中的传感器的输出电压基准值为2.5V，正向电流时会超出采样范围，故对传感器输出先做处理：将传感器输出电压作分压处理，再输入到单片机进行电压信号采集，采得信号。如图5所示。
[0025]所述的控制系统由处理器MSP430和逻辑保护器件CPLD组成的控制系统。
[0026]所述的控制系统中的电源电路通过将市电电源整流后，然后其它各种所需电压值可由直流
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直流电压获得，整流模块输出端并联的一个电解电容C1起高频滤波作用，电容C2起去除高频噪声作用。如图7所示。
[0027]2.单母线分段接线
[0028]单母线分段接线是采用隔离开关或断路器将单母线分段的电气主接线。当进出线
回路数较多时，采用单母线接线已经无法满足供电可靠性的要求，为了提高供电可靠性，把故障和检修造成的影响局限在一定的范围内，可采用隔离开关或断路器将单母线分段。
[0029]如图1所示，设置分段断路器将母线分成两段，各段母线为单母线结构，以提高可靠性和灵活性。当可靠性要求不高时，也可以利用分段隔离开关进行分段。
[0030]当采用分段隔离开关将母线分段时，若任一段母线(I段或II段)及其母线隔离开关停电检修，可以先断开分段隔离开关，使另一段母线的工作不受影响。但当分段隔离开关投入使用，两段母线同时运行期间，若任一段母线发生故障，仍将造成整个配电装置停电。只有等保护跳闸，再用分段隔离开关将故障段母线隔开后，才能恢复非故障段母线的运行。
[0031]当采用分段断路器将母线分段时，当闭合后，任一段母线发生故障，在继电保护装置的作用下，母线分段断路器和连接在故障段母线上的电源回路的断路器相继断开，从而可以保证非故障段母线的不间断供电。用断路器将母线分段后，可满足采用双回线路供电的重要用户供电可靠性要求。例如，在图1中，若某电力用户采用双回路供电，每回线路可分别连接到母线的分段21和分段22上，并且每回线路的传输容量按该电力用户的满负荷计算，这样，当任一段母线故障停运，该电力用户均可以从另一端母线上获得电能，从而保证了对重要用户的连续供电。
[0032]在正常情况下检修母线时，可通过分段断路器将待检修母线段与另一段母线断开，而不中断另一段母线的正常运行。因此，采用断路器分段的单母线连接比不分段的单母线接线和采用隔离开关分段的单母线接线具有更高的可靠性。
[0033]在设计的过程中，相关工作人员需要保证线路的可靠性，可以采用隔离开关分段的方式，在拉开隔离开关后，母线可以恢复供电。线路在运行一段时间后，会出现故障问题，所以，电力企业应安排检修人员定期对线路进行检查，检查设备是否存在故障隐患。在优化接线方式时，应保证灵活性与方便性，还要具有长远的眼光，保证线路的可扩建性，缩短检修以及回路停电的时间，这样才能减少故障带来的影响以及经济损失。
[0034]3.降压变压器
[0035]在电力系统中，降压变压器是其中一个极其重要的电器件，继电保护装置更是电力系统正常运行的一项重要保证。而随着社会的不断发展，经济的突飞猛进，生活水平的不断提高，人们对电力的要求也逐渐提高，这就对降压变压器的继电保护提出了更高的要求。对继电保护的设计我们应该从它的保护原理、具体针对变压器故障等做出继电保护措施以及继电保护的重要性从这几个方面做出继电保护设计。
[0036]降压变压器是指把输入端的较高电压，转换为输出相对偏低的理想电压，从而达到降压目的的变压器。降压变压器是输变电系统中十分重要的设备，其正常运行不仅关系到本身的安全、用户的可靠供电，而且直接影响电力系统的稳定。
[0037]降压变压器保护的配置应该满足在任何情况下，都不能烧毁变压器，使事故扩大，影响电力系统的稳定。
[0038]在研究电力系统的运行、故障，以及探讨应对异常反应的对策时，在这些过程中主要用有触点的继电器来保护电力系统以及降压变压器、发电机、输电线路等元件，来避免使其受到损害，这也就称为继电保护，它主要就是在电力系统发生故障时可以向工作人员及时地发出预警信号，或者是向控制的断路器发出跳闸的命令，来控制离发生故障元件最近的跳闸装置，让故障元件及时地从电力系统中断开，从而更大程度地降低电力元件的损伤，
降低电力系统安全供电的风险，因此明白继电保护装置的原理十分重要。
[0039]电力系统中的降压变压器中有异常存在时，除了要加强监管外，同时也要联系继电保护人员处理那些可能引起误动的保护退其出口压板，退出时常见的有以下异常情况：
[0040](1)在发出“母差交流短线”、“母差直流电压消失”这些信号时，还有母差不平衡电流不为零时以及无专用旁路母线的母联开关串代线路操作时要更加注意保护装置误动；
[0041](2)当直流电流消失时，定期通道试验参数不符合要求时，装置故障或通道异常信号发出无法复归时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站，它的组成：断路器(11，12)，两个分段单母线(21，22)，隔离开关(31，32，33，34，35，36)，降压变压器(41，42)，全控混合桥式高温超导限流器(5)，其特征在于：在两个分段单母线(21，22)之间加装全控混合桥式高温超导限流器(5)，全控混合桥式高温超导限流器(5)的组成：超导线圈，可控桥路，故障触发系统，信号检测及控制系统，信号采集及显示系统。2.根据权利要求1所述的全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站，其特征在于：所述的超导线圈结构采用多层绕组形式。3.根据权利要求1所述的全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站，其特征在于：所述的信号采集及显示系统，由于单片机采样输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月竹，应钦，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：