一种故障柔性消弧装置制造方法及图纸

本申请公开了一种故障柔性消弧装置，包括：第一开关组、第二开关组、储能变流器和控制器；第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关，第二开关组包括第四开关、第五开关和第六开关；储能变流器的第一端通过第一开关连接三相电源的第一相；储能变流器的第二端通过第二开关连接三相电源的第二相；储能变流器的第三端通过第三开关连接三相电源的第三相；控制器，用于若三相电源的第一相发生接地故障时，控制第一开关组和第二开关组中的部分开关闭合，使三相电源的第二相和/或第三相通过储能变流器接地。本申请利用储能变流器中的部分电路作为故障柔性消弧装置中的H桥电路，可以减少故障柔性消弧装置的成本。少故障柔性消弧装置的成本。少故障柔性消弧装置的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种故障柔性消弧装置


[0001]本申请涉及电路
，尤其涉及一种故障柔性消弧装置。

技术介绍

[0002]在配电网的不断扩大及电力电缆的大量使用下，三相电源的单相接地故障电流剧增。三相电源的单相接地故障可以产生电弧，该电弧难于自行熄灭，易引发火灾。根据工频熄弧理论可分析得出，间歇性电弧将产生3.5倍相电压的过电压，过电压会导致非故障相绝缘薄弱环节击穿，造成相间短路，也会造成供电设备绝缘击穿损坏。针对上述问题，相关技术中在三相电源中增加以电力电子设备为基础的故障柔性消弧装置，可以实现接地故障电流无功分量、有功分量和谐波分量的全补偿。但目前的故障柔性消弧装置需要在三相电源上额外多增加多个H桥子模块，使得故障柔性消弧装置的成本较高。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种故障柔性消弧装置，用于消除三相电源中接地故障产生的电弧。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0005]本申请实施例提供一种故障柔性消弧装置，包括：第一开关组、第二开关组、储能变流器和控制器；
[0006]第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关，第二开关组包括第四开关、第五开关和第六开关；
[0007]储能变流器的第一端通过第一开关连接三相电源的第一相；储能变流器的第二端通过第二开关连接三相电源的第二相；储能变流器的第三端通过第三开关连接三相电源的第三相；
[0008]储能变流器的第一端通过第四开关接地；储能变流器的第二端通过第五开关接地；储能变流器的第三端通过第六开关接地；
[0009]控制器，用于若三相电源的第一相发生接地故障时，控制第一开关组和第二开关组中的部分开关闭合，使三相电源的第二相和/或第三相通过储能变流器接地。
[0010]在一些可能的实施例中，控制器具体用于若三相电源的第一相发生接地故障时，控制第二开关和第四开关闭合，第一开关断开，使储能变流器的第二端的输出电流对三相电源的输出电流进行补偿。
[0011]在一些可能的实施例中，控制器具体用于若三相电源的第一相发生接地故障时，控制第三开关和第四开关闭合，第一开关断开，使储能变流器的第三端的输出电流对三相电源的输出电流进行补偿。
[0012]在一些可能的实施例中，控制器具体用于若三相电源的第一相发生接地故障时，控制第二开关、第三开关和第四开关均闭合，第一开关断开，使储能变流器的第二端的输出电流和变流器第三端的输出电流，对三相电源的输出电流进行补偿。
[0013]在一些可能的实施例中，控制器还用于若三相电源未发生接地故障，控制第一开关、第二开关和第三开关均闭合，第四开关、第五开关和第六开关均断开，使储能变流器对三相电源的输出电流进行调节。
[0014]在一些可能的实施例中，还包括：消弧辅助电感；
[0015]储能变流器的第一端通过第四开关连接消弧辅助电感的第一端；储能变流器的第二端通过第五开关连接消弧辅助电感的第一端；储能变流器的第三端通过第六开关连接消弧辅助电感的第一端；消弧辅助电感的第二端接地。
[0016]在一些可能的实施例中，储能变流器为级联型储能变流器，储能变流器包括第一级联簇、第二级联簇和第三级联簇；
[0017]第一级联簇的第一端连接第二级联簇的第一端和第三级联簇第一端；
[0018]第一级联簇的第二端为储能变流器的第一端，第二级联簇的第二端为储能变流器的第二端，第三级联簇的第二端为储能变流器的第三端。
[0019]在一些可能的实施例中，第一级联簇、第二级联簇和第三级联簇分别包括多个H桥子模块，每个H桥子模块中均包括储能电池。
[0020]在一些可能的实施例中，还包括：限流电阻；
[0021]限流电阻的第一端通过第四开关连接储能变流器；限流电阻的第二端接地。
[0022]在一些可能的实施例中，第一开关组和/或第二开关组中的任意一个开关包括电子开关和机械开关，电子开关和机械开关并联。
[0023]通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
[0024]本申请实施例提供了一种故障柔性消弧装置，包括：第一开关组、第二开关组、储能变流器和控制器；第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关，第二开关组包括第四开关、第五开关和第六开关；储能变流器的第一端通过第一开关连接三相电源的第一相；储能变流器的第二端通过第二开关连接三相电源的第二相；储能变流器的第三端通过第三开关连接三相电源的第三相；储能变流器的第一端通过第四开关接地；储能变流器的第二端通过第五开关接地；储能变流器的第三端通过第六开关接地；控制器，用于若三相电源的第一相发生接地故障时，控制第一开关组和第二开关组中的部分开关闭合，使三相电源的第二相和/或第三相通过储能变流器接地。
[0025]由此可知，本申请实施例提供的故障柔性消弧装置，在三相电源发生接地故障时，控制第一开关组和第二开关组中的部分开关闭合，使三相电源通过故障柔性消弧装置中的储能变流器接地，构成三相电源至地的电弧补偿回路。如此，本申请实施例提供的方案可以利用储能变流器中的部分电路作为故障柔性消弧装置中的H桥电路，因此无需额外在三相电源上增加多个H桥电路，从而可以减少故障柔性消弧装置的成本。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的一种故障柔性消弧装置的示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的一种故障柔性消弧装置的电路图。
具体实施方式
[0029]为了帮助更好地理解本申请实施例提供的方案，在介绍本申请实施例提供的方法之前，先介绍本申请实施例方案的应用的场景。
[0030]在配电网的不断扩大及电力电缆的大量使用下，三相电源的单相接地故障电流剧增。三相电源的单相接地故障可以产生电弧，该电弧难于自行熄灭，易引发火灾。根据工频熄弧理论可分析得出，间歇性电弧将产生3.5倍相电压的过电压，过电压会导致非故障相绝缘薄弱环节击穿，造成相间短路，也会造成供电设备绝缘击穿损坏。针对上述问题，相关技术中在三相电源中增加以电力电子设备为基础的故障柔性消弧装置，可以实现接地故障电流无功分量、有功分量和谐波分量的全补偿。但目前的故障柔性消弧装置需要在三相电源上额外多增加多个H桥子模块，使得故障柔性消弧装置的成本较高。
[0031]为了解决上述的技术问题，本申请实施例提供了一种故障柔性消弧装置，包括：第一开关组、第二开关组、储能变流器和控制器；第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关，第二开关组包括第四开关、第五开关和第六开关；储能变流器的第一端通过第一开关连接三相电源的第一相；储能变流器的第二端通过第二开关连接三相电源的第二相；储能变流器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种故障柔性消弧装置，其特征在于，包括：第一开关组、第二开关组、储能变流器和控制器；所述第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第二开关组包括第四开关、第五开关和第六开关；所述储能变流器的第一端通过所述第一开关连接三相电源的第一相；所述储能变流器的第二端通过所述第二开关连接所述三相电源的第二相；所述储能变流器的第三端通过所述第三开关连接所述三相电源的第三相；所述储能变流器的第一端通过所述第四开关接地；所述储能变流器的第二端通过所述第五开关接地；所述储能变流器的第三端通过所述第六开关接地；所述控制器，用于若所述三相电源的第一相发生接地故障时，控制所述第一开关组和所述第二开关组中的部分开关闭合，使所述三相电源的第二相和/或第三相通过所述储能变流器接地。2.根据权利要求1所述的故障柔性消弧装置，其特征在于，所述控制器具体用于若所述三相电源的第一相发生接地故障时，控制所述第二开关和所述第四开关闭合，所述第一开关断开，使所述储能变流器的第二端的输出电流对所述三相电源的输出电流进行补偿。3.根据权利要求1所述的故障柔性消弧装置，其特征在于，所述控制器具体用于若所述三相电源的第一相发生接地故障时，控制所述第三开关和所述第四开关闭合，所述第一开关断开，使所述储能变流器的第三端的输出电流对所述三相电源的输出电流进行补偿。4.根据权利要求1所述的故障柔性消弧装置，其特征在于，所述控制器具体用于若所述三相电源的第一相发生接地故障时，控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均闭合，所述第一开关断开，使所述储能变流器的第二端的输出电流和所述变流器第三端的输出电流，对所述三相电源的输出电流进行补偿。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊峰，王仕城，徐正国，范科，王启行，
申请(专利权)人：北京索英电气技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：