一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器及方法技术

一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器及方法，包括快速断路器、低漏磁电抗器、控制器、电流互感器和铜排。低漏磁电抗器由多个线圈均匀排布在同一个圆周上，并通过串并联而组成，形成单一方向的环绕闭合磁通，从而对外呈现低漏磁。快速断路器的分闸时间在2

【技术实现步骤摘要】
一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器及方法


[0001]本专利技术涉及输配电网的故障限流器，更具体地，涉及一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器及方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的快速发展，社会对电力的需求不断增加，带动了电力系统的不断发展，单机和发电厂容量、变电所容量、城市和工业中心负荷不断增加，就使得电力系统之间互联，各级电网中的短路电流水平不断提高，短路故障对电力系统及其相连的电气设备的破坏性也越来越大。而且，在对电能的需求量日益增长的同时，人们对电能质量、供电可靠性和安全性等也提出了更高的要求。
[0003]短路故障限流器为这一问题的解决提供了新思路。经济型限流器由于其价格低廉收到了电力部门的青睐，比如PTC限流器、谐振限流器、固态限流器、电抗器型限流器等。
[0004]由于PTC限流器的限流容量太小，谐振限流器如现有技术文件1(CN113629682A)公开了一种双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器及限流方法，这种限流器在限流过程伴有高电压产生从而存在极大安全隐患。固态限流器如现有技术文件2(CN 202840498 U)公开了一种新型磁屏蔽空心变压器耦合型桥式固态限流器，这种限流器由于在高电压大容量系统中应用时，需要大量固态开关管(IGBT、GTO等)串并联来实现，导致结构复杂、价格昂贵、稳态损耗大。
[0005]传统的电抗器型限流器作为结构最简单、价格低廉的一类限流器，由于断路器分断和电抗器投入限流的时间较长(通常超过45ms)无法实现快速限流的目的，同时，电抗器漏磁场较大，安装时需要较大的空间，特别在限流过程中，快速变化的磁场对周围电子设备的影响很大，不利于电抗器型限流器在柜体内的集成和变电站现场的安装使用，成为经济型限流器推广使用的一个难题。

技术实现思路

[0006]为了克服已有技术的不足，本专利技术提出一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，能够有效限制电网短路电流，并且，便于在柜体内集成，稳态运行和限流过程中，对控制器和监测设备不造成影响。
[0007]本专利技术采用的技术方案：
[0008]一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器及方法，其特征在于：
[0009]限流器包括快速断路器(1)、低漏磁电抗器(2)、绝缘子(3)、控制器、电流互感器和铜排(4)；
[0010]快速断路器(1)穿过低漏磁电抗器(2)的中心孔，形成嵌套结构，快速断路器(1)与低漏磁电抗器(2)通过铜排(4)相连以形成至少2个输出引线，限流器通过输出引线串联接入电网使用，电流互感器套在输出引线上用于线路电流检测，绝缘子(3)作为低漏磁电抗器(2)的绝缘支撑。
[0011]优选地，快速断路器(1)包括真空泡(14)、绝缘套管(15)和操作机构(16)，真空泡(14)通过绝缘套管(15)和操作机构(16)相连，真空泡(14)穿过低漏磁电抗器(2)的中心孔，形成嵌套结构。
[0012]优选地，快速断路器(1)包括第一输出端子(11)和第二输出端子(12)，第一输出端子(11)和第二输出端子(12)分别与真空泡(14)的两端相连；
[0013]低漏磁电抗器(2)包括第三输出端子(25)和第四输出端子(26)；
[0014]第一输出端子(11)与第三输出端子(25)通过铜排(4)相连作为限流器的第一输出引线(A)，第二输出端子(12)与第四输出端子(26)通过铜排(4)相连作为限流器的第二输出引线(a)。
[0015]优选地，低漏磁电抗器(2)包括2N个线圈(21)，其中N≥2，第一N个线圈(21)呈依次串联关系，排布在同一个圆周上，第一N个线圈(21)与第二N个线圈(21)的串联组并联在第三输出端子(25)与第四输出端子(26)之间，从而在2N个线圈(21)所组成的内环中，形成单一方向的闭合磁通。
[0016]优选地，低漏磁电抗器(2)包括上盖板(22)、下盖板(23)、M个绝缘固定螺栓(24)，其中M≥3，绝缘固定螺栓(24)对上盖板(22)和下盖板(23)进行连接和固定，使得上盖板(22)和下盖板(23)成一体，同时，绝缘固定螺栓(24)对线圈(21)进行固定和定位。
[0017]优选地，上盖板(22)和下盖板(23)上有开槽，开槽用于对2N个线圈(21)进行限位固定，2N个线圈(21)以上盖板(22)和下盖板(23)所形成的中心线为中心，对称地排列在一个圆周上。
[0018]优选地，限流器包括四个绝缘子，绝缘子连接到下盖板(23)以作为低漏磁电抗器(2)的绝缘支撑。
[0019]本专利技术还公开了一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，所述限流器为由三个基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器组成的三相限流器，其特征在于：
[0020]A相限流器包括A相快速断路器(1A)、A相低漏磁电抗器(2A)、A相电流互感器和铜排，A相快速断路器(1A)通过铜排与A相低漏磁电抗器(2A)相并联，形成A相限流器，并联铜排的一端作为A相第一输出引线(A)，另一端作为A相第二输出引线(a)，A相电流互感器套在A相第一输出引线(A)，或A相第二输出引线(a)上用于A相线路电流检测；
[0021]B相限流器包括B相快速断路器(1B)、B相低漏磁电抗器(2B)、B相电流互感器和铜排，B相快速断路器(1B)通过铜排与B相低漏磁电抗器(2B)相并联，形成B相限流器，并联铜排的一端作为B相第一输出引线(B)，另一端作为B相第二输出引线(b)，B相电流互感器套在B相第一输出引线(B)，或B相第二输出引线(b)上用于B相线路电流检测；
[0022]C相限流器包括C相快速断路器(1C)、C相低漏磁电抗器(2C)、C相电流互感器和铜排，C相快速断路器(1C)通过铜排与C相低漏磁电抗器(2C)相并联，形成C相限流器，并联铜排的一端作为C相第一输出引线(C)，另一端作为C相第二输出引线(c)，C相电流互感器套在C相第一输出引线(C)，或C相第二输出引线(c)上用于C相线路电流检测；
[0023]所述A相低漏磁电抗器(2A)、B相低漏磁电抗器(2B)、C相低漏磁电抗器(2C)依次上下叠放，并通过绝缘子支撑和固定形成三相低漏磁电抗器；所述A相快速断路器(1A)、B相快速断路器(1B)、C相快速断路器(1C)并排放置。
[0024]本专利技术还公开了一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，所述限流器为由
三个基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器组成的三相限流器，其特征在于：
[0025]A相限流器包括A相快速断路器(1A)、A相低漏磁电抗器(2A)、A相电流互感器和铜排，A相快速断路器(1A)通过铜排与A相低漏磁电抗器(2A)相并联，形成A相限流器，并联铜排的一端作为A相第一输出引线(A)，另一端作为A相第二输出引线(a)，A相电流互感器套在A相第一输出引线(A)，或A相第二输出引线(a)上用于A相线路电流检测；
[0026]B相限流器包括B相快速断路器(1B)、B相低漏磁电抗器(2B)、B相电流互本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：限流器包括快速断路器(1)、低漏磁电抗器(2)、绝缘子(3)、控制器、电流互感器和铜排(4)；快速断路器(1)穿过低漏磁电抗器(2)的中心孔，形成嵌套结构，快速断路器(1)与低漏磁电抗器(2)通过铜排(4)相连以形成至少2个输出引线，限流器通过输出引线串联接入电网使用，电流互感器套在输出引线上用于线路电流检测，绝缘子(3)作为低漏磁电抗器(2)的绝缘支撑。2.根据权利要求1所述的一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：快速断路器(1)包括真空泡(14)、绝缘套管(15)和操作机构(16)，真空泡(14)通过绝缘套管(15)和操作机构(16)相连，真空泡(14)穿过低漏磁电抗器(2)的中心孔，形成嵌套结构。3.根据权利要求2所述的一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：快速断路器(1)包括第一输出端子(11)和第二输出端子(12)，第一输出端子(11)和第二输出端子(12)分别与真空泡(14)的两端相连；低漏磁电抗器(2)包括第三输出端子(25)和第四输出端子(26)；第一输出端子(11)与第三输出端子(25)通过铜排(4)相连作为限流器的第一输出引线(A)，第二输出端子(12)与第四输出端子(26)通过铜排(4)相连作为限流器的第二输出引线(a)。4.根据权利要求1所述的一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：低漏磁电抗器(2)包括2N个线圈(21)，其中N≥2，第一N个线圈(21)呈依次串联关系，排布在同一个圆周上，第一N个线圈(21)与第二N个线圈(21)的串联组并联在第三输出端子(25)与第四输出端子(26)之间，从而在2N个线圈(21)所组成的内环中，形成单一方向的闭合磁通。5.根据权利要求4所述的一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：低漏磁电抗器(2)包括上盖板(22)、下盖板(23)、M个绝缘固定螺栓(24)，其中M≥3，绝缘固定螺栓(24)对上盖板(22)和下盖板(23)进行连接和固定，使得上盖板(22)和下盖板(23)成一体，同时，绝缘固定螺栓(24)对线圈(21)进行固定和定位。6.根据权利要求5所述的一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：上盖板(22)和下盖板(23)上有开槽，开槽用于对2N个线圈(21)进行限位固定，2N个线圈(21)以上盖板(22)和下盖板(23)所形成的中心线为中心，对称地排列在一个圆周上。7.根据权利要求5所述的一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，其特征在于：限流器包括四个绝缘子，绝缘子连接到下盖板(23)以作为低漏磁电抗器(2)的绝缘支撑。8.一种基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器，所述限流器为由三个如权利要求1
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7中的任一项所述的基于低漏磁电抗器和快速断路器的限流器组成的三相限流器，其特征在于：A相限流器包括A相快速断路器(1A)、A相低漏磁电抗器(2A)、A相电流互感器和铜排，A相快速断路器(1A)通过铜排与A相低漏磁电抗器(2A)相并联，形成A相限流器，并联铜排的一端作为A相第一输出引线(A)，另一端作为A相第二输出引线(a)，A相电流互感器套在A相
第一输出引线(A)，或A相第二输出引线(a)上用于A相线路电流检测；B...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铭铭，张志丰，董轩，池腾，郭祥富，滕玉平，邱清泉，冯光，何欣欣，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：