一种基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所，它的组成：发电机组(11，12)，隔离开关(21，22，23，24，25，26，27，28)，双母线四分段(31，32，33，34)，母联断路器(41，42)，三绕组变压器(51，52)，改进型桥路型高温超导限流器(61，62)。其特征在于：在双母线四分段(31，33)和(32，34)之间分别加装改进型桥路型高温超导限流器(61)、(62)。改进型桥路型高温超导限流器(61，62)的组成：电力电子模块、超导磁体与低温模块、检测模块和控制器。改进型桥路型高温超导限流器对母线的限流保护作用，能够较好地限制母线联络线的电流，减少故障的影响。少故障的影响。少故障的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所


[0001]本技术应用于电力系统高温超导限流器，特别是将改进型桥路型高温超导限流器应用于发电厂变电所。

技术介绍

[0002]随着经济的迅猛增长与社会的不断进步，用户对电力方面的需求以及变电所自身的容量也不断提高，可能引发系统故障的短路电流水平也随即提高。这就使得电力系统中各种设备可能面临的故障电流冲击也越来越大，为了保障系统、设备及人身安全，此时需要不断提高系统中各种设备的故障电流抗冲击能力，同时高压断路器的开断容量也要随之提高，这就使变电所和电力系统面临困境。如果通过更换更高容量的断路器来提高断路能力，会大大增加成本；而更加棘手的问题在于如今断路器可提供的最高断流能力根本不能满足实际需求。如果此时故障电流高出开断能力，将会给系统带来巨大危害，所以对短路故障电流进行限制有极大的实际意义和价值。通过在变电所中装配故障电流限制器，是限制短路大电流、减小断路器开断容量的理想举措，还能延缓低端断路器亟待更新的急迫要求。
[0003]超导限流器是利用超导材料的超导态/正常态转变特性和无阻高密度载流特性及一些辅助部件来实现限流的系统设备。限流器在正常运行时表现为零阻抗或极小阻抗，几乎无损耗地通过额定电流；故障时可在几毫秒内作出反应，产生一个适当的阻抗，把短路电流限制在允许范围之内。超导限流器的分类方式很多，从其组成结构和工作原理来分，可分为电阻型、磁屏蔽型、桥路型、饱和铁芯电抗器型、三相电抗器型等。

技术实现思路

[0004]本技术提出将一种将改进型桥路型高温超导限流器应用于发电厂变电所技术方案。具体如下：
[0005]一种基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所，它的组成：发电机组11、12，隔离开关21、22、23、24、25、26、27和28，双母线四分段31、32、33和34，母联断路器 41、42，三绕组变压器51、52，改进型桥路型高温超导限流器61、62。在双母线四分段31， 33和32，34之间分别加装改进型桥路型高温超导限流器61、62。改进型桥路型高温超导限流器61、62的组成：电力电子模块、超导磁体与低温模块、检测模块和控制器。
[0006]所述的电力电子模块的组成：整流桥、限流电阻和故障触发装置。
[0007]所述的限流电阻起辅助限流作用，在变电所稳态时，被旁路开关管短路而不消耗电能，故障发生后，通过控制信号，控制投入整流桥直流端，与超导磁体串联限流，限流电阻与超导磁体串联，保护超导磁体并为超导磁体提供去磁回路。
[0008]所述的超导磁体L的续流回路由二极管D
s
和电阻R
s
的串联回路组成，二极管和超导磁体反并联，可以防止超导磁体因去磁而产生过高的反向电压。
[0009]所述的控制器的硬件：模拟量输入接口部件、数据处理单元、开关量输入和输出部件、人机对话系统。
[0010]所述的故障触发装置由三个独立的固态继电器及其控制、驱动电路组成。
[0011]本技术的技术效果：在分段母线结构电路中，改进型桥路型高温超导限流器对母线的限流保护作用能够较好地限制母线联络线的电流，减少故障对其它母线的影响。在双回路多供电系统中，改进型桥路型高温超导限流器与继电保护装置配合实现限流保护作用。实现发电厂变电所限流和保护，必须考虑继电保护装置和改进型桥路型高温超导限流器相互配合，有效地利用二者的优点，从而提高发电厂变电所的功效性和可靠性。
附图说明
[0012]图1是发电厂变电所基本双母线四分段主接线图。
[0013]图2是改进型桥路型高温超导限流器系统结构图。
[0014]图3是改进型桥路型高温超导限流器电路原理图。
[0015]图4是故障触发装置原理图。
[0016]图5是改进型桥路型高温超导限流器三相原理图。
[0017]图中：11、12为发电机组，21、22、23、24、25、26、27和28为隔离开关，31、32、 33和34为双母线四分段，41、42为母联断路器，51、52为三绕组变压器，61、62为改进型桥路型高温超导限流器。
具体实施方式
[0018]下面结合附图，对本技术具体实施方式做进一步的说明。
[0019]1.整体技术方案
[0020]一种基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所，它的组成：发电机组11、12，隔离开关21、22、23、24、25、26、27和28，双母线四分段31、32、33和34，母联断路器 41、42，三绕组变压器51、52，改进型桥路型高温超导限流器61、62。在双母线四分段31， 33和32，34之间分别加装改进型桥路型高温超导限流器61、62。改进型桥路型高温超导限流器61、62的组成：电力电子模块、超导磁体与低温模块、检测模块和控制器。如图1、图2所示。
[0021]所述的电力电子模块的组成：整流桥、限流电阻和故障触发装置。如图2所示。
[0022]所述的限流电阻起辅助限流作用，在变电所稳态时，被旁路开关管短路而不消耗电能，故障发生后，通过控制信号，控制投入整流桥直流端，与超导磁体串联限流，限流电阻与超导磁体串联，保护超导磁体并为超导磁体提供去磁回路。如图2、图3所示。
[0023]所述的超导磁体L的续流回路由二极管D
s
和电阻R
s
的串联回路组成，二极管和超导磁体反并联，可以防止超导磁体因去磁而产生过高的反向电压。如图3所示。
[0024]所述的控制器的硬件：模拟量输入接口部件、数据处理单元、开关量输入和输出部件、人机对话系统。
[0025]所述的故障触发装置由三个独立的固态继电器及其控制、驱动电路组成。如图4所示。
[0026]2.双母线四分段
[0027]双母线同时运行时，采用两台完全相同的改进型桥路型高温超导限流器，改进型桥路型高温超导限流器将母线各分为两段，两台完全相同的改进型桥路型高温超导限流器互相联动。
[0028]在发电厂和变电所的各级电压配电装置中，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，将发动机、变压器与各种电器连接的导线，统称为母线；母线的作用是汇集、分配和传送电能。由于母线在运行中，有巨大的电能通过，短路时，承受着很大的发热和电动力效应，因此，必须合理的选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。
[0029]母线按结构分为硬母线和软母线。
[0030]硬母线(低压的户内外配电装置)又分为矩形母线和管形母线。
[0031]矩形母线一般使用于主变压器至配电室内，其优点是施工安装方便，运行中变化小，载流量大，但造价较高。
[0032]母联开关：一个开关在两排并列的母线上都有隔离开关的，则这两排母线的连接开关，就是母联开关。比如东西母或南北母的连接开关。
[0033]双母线的时候，叫母联，单母线的时候，叫分段。
[0034]优点：供电可靠，调度灵活，扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所，它的组成：发电机组(11，12)，隔离开关(21，22，23，24，25，26，27，28)，双母线四分段(31，33和32，34)，母联断路器(41，42)，三绕组变压器(51，52)，改进型桥路型高温超导限流器(61，62)，其特征在于：在双母线四分段(31，33和32，34)之间分别加装改进型桥路型高温超导限流器(61)、(62)，改进型桥路型高温超导限流器(61，62)的组成：电力电子模块、超导磁体与低温模块、检测模块和控制器。2.根据权利要求1所述的基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所，其特征在于：所述的电力电子模块的组成：整流桥、限流电阻和故障触发装置。3.根据权利要求2所述的基于改进型桥路型高温超导限流器的发电厂变电所，其特征在于：所述的限流电阻起辅助限流作用，在电网稳态时，被...

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