一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置，由触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R组成，包括：续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路与触发间隙开关S和可控避雷器受控部分并联；续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，触发间隙开关S导通后与所述续流支路构成RC放电回路，触发间隙开关S触发后可产生指数衰减型续流电流。解决触发间隙开关刚触发时系统电流过小上升过缓时在熄弧和电流断续的难题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置


[0001]本申请涉及高压开关领域，具体涉及一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置。

技术介绍

[0002]SF6密封触发间隙开关具有高耐压、大通流、绝缘恢复快速、结构简单和价格经济等优势，具有极高的工程应用价值，作为快速旁路开关应用于白鹤滩—江苏
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800kV特高压混合直流输电工程中可控自恢复消能装置中，可控自恢复消能装置采用可控避雷器方案，电路拓扑见图2，当系统出现短路故障引起的过电压时，控制用触发间隙开关(K间隙)在1ms内快速闭合将避雷器受控部分旁路，深度降低可控避雷器残压，大幅提高可控避雷器吸收冗余能量能力，直到K快速机械开关合闸(约5ms)后，间隙被旁路，快速熄弧恢复绝缘。 SF6密封触发间隙具有关合速度快、短时通流及绝缘恢复性能好的优点，具有极大的应用潜力。
[0003]触发间隙开关依靠电极间燃弧维持电流通路，但是工程系统仿真发现，由于母线电压上叠加谐波，在间隙触通后母线电压可能未到避雷器动作电压，此时避雷呈高阻特性，流过的可控避雷器固定部分泄漏电流很小甚至可能为零，间隙可能熄弧，导致间隙开关导通失败，无法实现泄能，为开关的可靠性带来极大的危害，因此成为亟待解决续流的难题。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置，由触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R组成，包括：
[0005]续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路与触发间隙开关S和可控避雷器受控部分并联；
[0006]续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，触发间隙开关S导通后与所述续流支路构成RC放电回路，触发间隙开关S触发后可产生指数衰减型续流电流。
[0007]优选的，续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路在触发间隙开关S导通后注入安培级幅值，以及持续时间十毫秒量级的电流。
[0008]优选的，还包括：根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻 R阻值。
[0009]优选的，根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻R阻值，包括：
[0010]根据触发间隙开关S小电流下成功续流的必要条件，确定续流电阻R≥U/I1， U为间隙最低触发电压，I1为触发后间隙电流上升峰值下限；
[0011]确定续流电容C通过续流电阻R对触发间隙开关S的放电电流衰减至I2的时间不低于t1，可得
[0012]根据避雷器阀片伏安特性确定续流电容C充电过程中固定部分泄漏电流I3，触发
间隙开关两次动作之间时间间隔上限t2，可得I3t2≥UC；
[0013]通过上述步骤获得续流电流C容值和续流电阻R阻值。
[0014]优选的，根据触发间隙开关S小电流下成功续流的必要条件，所述必要条件为，触发后间隙电流上升时间小于0.1ms、峰值下限I1、续流期间内电流值下限I2、系统要求间隙最低触发电压U下续流时间下限t1。
[0015]优选的，所述续流电容C，采用低泄漏型金属化膜电容器，其直流泄漏阻抗不低于1000MΩ。
[0016]优选的，所述续流电容C和续流电阻R使用复合绝缘筒封装，所述复合绝缘筒内充干燥空气；所述触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R均为圆柱形结构，采用倒U型布置。
附图说明
[0017]图1是本申请实施例提供的一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置的电路拓扑图；
[0018]图2是本申请实施例涉及的可控避雷器电路拓扑图；
[0019]图3是本申请实施例涉及的一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置的倒U型结构示意图；
[0020]图4是本申请实施例续流支路充电过程及对避雷器可控部分分压比影响仿真模型示意图；
[0021]图5是本申请实施例涉及的续流试验波形图。
具体实施方式
[0022]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0023]本申请提供一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置，其电路拓扑如图1所示。该装置由触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R组成，续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路与触发间隙开关S和可控避雷器受控部分并联；续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，触发间隙开关S导通后与所述续流支路构成RC放电回路，触发间隙开关S触发后可产生指数衰减型续流电流。
[0024]续流支路在触发间隙开关S导通后注入安培级幅值，以及持续时间十毫秒量级的电流，以维持间隙导通。从而解决系统电流幅值小或上升率缓慢时SF6 密封触发间隙开关存在熄弧和电流断续的问题。
[0025]根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻R阻值。首先，开展试验获得触发间隙开关S小电流下成功续流的必要条件为：触发后间隙电流上升时间小于0.1ms、峰值下限I1、续流期间内电流值下限I2、系统要求间隙最低触发电压U下续流时间下限t1。因此，若要求触发间隙在最低触发电压U 下触发后可靠续流，要求续流电阻R≥U/I1，并且续流电容C通过续流电阻R 对触发间隙开关S的放电电流衰减至I2的时间不低于t1，即同时
由于续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，其充电速度决定了触发间隙开关两次动作之间的最低时间间隔，需根据避雷器阀片伏安特性确定续流电容C充电过程中固定部分泄漏电流I3，系统要求触发间隙开关两次动作之间时间间隔上限t2，即I3t2≥UC。综合上述三个公式即可确定R和C的参数。
[0026]由于续流支路与可控避雷器受控部分并联，其泄漏电阻将降低受控部分分压比，提高固定部分长期运行下荷电率。为了尽量降低续流支路对可控避雷器的影响，需要续流电容采用低泄漏型金属化膜电容器，其直流泄漏阻抗不低于 1000MΩ。触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R均为圆柱形结构，采用“倒U”型布置，结构紧凑，大幅减小占地面积，如图3所示。
[0027]对于本专利技术而言，所述SF6密封触发间隙开关的小电流续流装置通过引入 RC续流回路，在间隙开关导通后为其提供一维持电弧通道的续流电流，可以实现可控避雷器SF6绝缘型80kV触发间隙开关在慢电流注入条件下的稳定、可靠导通，解决了开关存在熄弧和电流断续的难题。
[0028]下面结合案例对本申请提供的一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置的技术方案进行详细阐述。
[0029]将本专利技术应用于白鹤滩
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江苏
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置，由触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R组成，其特征在于，包括：续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路与触发间隙开关S和可控避雷器受控部分并联；续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，触发间隙开关S导通后与所述续流支路构成RC放电回路，可产生指数衰减型续流电流。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路在触发间隙开关S导通后注入安培级幅值，以及持续时间十毫秒量级的电流。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻R阻值。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻R阻值，包括：根据触发间隙开关S小电流下成功续流的必要条件，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志兵，张然，李晓昂，肖鲲，郜淦，徐晓东，黄印，张宁博，田阳，赵科，
申请(专利权)人：西安交通大学国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：