用于消弧、消谐及过电压保护的ＺｎＯ与ＳｉＣ复合电路制造技术

一种用于消弧、消谐及过电压保护的ＺｎＯ与ＳｉＣ复合电路，其特征是：由三组ＺｎＯ非线性电阻（１、４、７）分别与三组ＳｉＣ与ＺｎＯ非线性电阻（２、３）、（５、６）、（８、９）相并联后的电路相串联，组成星形连接，其连接节点为中性点，在中性点（１２）与地（１３）之间并接ＳｉＣ与ＺｎＯ非线性电阻（１０、１１）的并联组件。采用本实用新型专利技术做成的消弧、消谐及过电压保护接地装置，可替代用有色金属绕制的电感型消弧线圈，不仅成本低、体积小、重量轻、而且对消除铁磁谐振及抑制浪涌电流具有良好的阻尼及消弧作用，可将非直接接地系统电网的相对地及相与相的之间的过电压，有效限制在较低的电压水平。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于6. 3kv-35kv高压配电系统的消弧、消谐及过电压保护的技术，具体是一种由ZnO与SiC不同特性的非线性电阻器件组成的复合组件，可根据不同用途的需要，进行方式不一的串并联组合，做成的用于消弧、消谐及过电压保护的ZnO与SiC复合电路。
技术介绍
碳化硅SiC非线性电阻是一种漏电流大，非线性系数a小(a = 2 9)且残压高，通流容量相对较小的电阻器件，国外主要用作发电机的灭磁电阻器，国内主要用于电压互感器中性点的消谐电阻器；氧化锌ZnO非线性电阻是一种漏电流小，非线性系数a大(a =30 50)且残压低，通流容量大，能容高、抗浪涌能力强的电阻器件。但这两种特性不同的非线性电阻器件，在各自单独使用的过程中均会存在着某些不足及一定的技术问题。如目前国内外大中型水轮发电机组均采用SiC非线性电阻作灭磁电阻，由于SiC非线性电阻的漏电流较大，导通电压低，磁场断路器易于换流，但在大电流开断时，需要牺牲灭磁时间，所以使用时需大量的SiC非线性电阻并联，否则将引起残压过高，造成磁场断路器烧毁，灭磁失败等事故；为满足快速灭磁的要求，由于ZnO非线性电阻的导通电压较高，要有一定高度的断口弧压的磁场断路器相配合，否则不易换流，而且ZnO非线性电阻并联运行，很难实现均流。目前国内外的过电压保护装置(包括避雷器)，均采用单一氧化锌ZnO阀片相串联组成，其Vlma阀值电压需考虑荷电率的影响，往往取得很高，只能对抗雷电等浪涌冲击起到保护作用，而对时间相对较为漫长的操作过电压简直是无能为力。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种成本低、体积小、重量轻的ZnO与SiC的复合电路，可广泛用于大型发电机组消弧、消谐及各种过电压保护以及灭磁电路。 —种用于消弧、消谐及过电压保护的ZnO与SiC复合电路，其特征是由三组ZnO非线性电阻分别与三组SiC与ZnO非线性电阻相并联后的电路相串联，组成星形连接，其连接节点为中性点，在中性点与地之间并接SiC与ZnO非线性电阻的并联组件。由ZnO非线性电阻与SiC和ZnO非线性电阻的并联电路相串联组成防雷击及防止操作过电压的保护电路；由SiC与ZnO非线性电阻相并联组成发电机灭磁电路。 本技术充分利用氧化锌ZnO阀片的能容高、残压低、漏电流小、通流容量大的特点，与残压高的SiC阀片串并联做成组件，可广泛应用于消弧、消谐及各种过压保护装置及灭磁领域。采用通流容量大、非线性特性好的氧化锌ZnO阀片，在抗雷击及防操作过电压的过程中具有较低的残压；与其相串联的碳化硅SiC阀片具有通流容量小、残压高的特点，可抵消因电源波动影响，而在最大峰值电压的运行工况下能起到限流及确保安全可靠运行的作用。由于SiC漏电流较大，正常运行时SiC可对铁磁谐振起阻尼作用，在发生单相间隙性弧光接地过电压时，故障接地相及健全相对中性点电位虽为相电压，但这时中性点电位3已发生较大的位移，大量的零序电流会通过高能SiC与Zn0并联组件，可起到积极的消弧及限制浪涌过电压的作用。 用本技术做成的消弧、消谐及过电压保护接地装置，可替代用有色金属绕制的电感型消弧线圈，不仅成本低、体积小、重量轻、而且对消除铁磁谐振及抑制浪涌电流具有良好的阻尼及消弧作用，可将非直接接地系统电网的相对地及相与相的之间的过电压，有效限制在较低的电压水平，广泛采用具有极大的经济价值。附图说明图1是实施例1中消弧、消谐及过电压保护的Zn0与SiC高能电阻复合电路图； 图2是实施例2中过电压保护的Zn0与SiC非线性电阻复合电路图； 图3是实施例3中发电机快速灭磁的Zn0与SiC高能电阻复合电路图。 图中:1、4、7、3、6、9、11、14、16、18-Zn0非线性电阻，2、5、8、 10、 15、 17-SiC非线性电阻，19-发电机转子线圈，20-磁场断路器，21-发电机定子，22-三相电源，23-整流变压器，24-可控硅整流器，12-中性点，13-接地点。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明图1中，所述用于消弧、消谐及过电压保护的Zn0与SiC复合电路，由三组Zn0非线性电阻1、4、7分别与三组SiC与Zn0非线性电阻2、3，5、6，8、9相并联后的电路相串联，组成星形连接，其连接节点为中性点，在中性点12与地13之间并接SiC与Zn0非线性电阻10、 11的并联组件。 图2是由ZnO非线性电阻14与SiC和ZnO非线性电阻15、 16的并联电路相串联组成防雷击及防止操作过电压的保护电路。 图3是由SiC与ZnO非线性电阻17、 18相并联组成发电机灭磁电路。 实施例l:图l示。 1.由三组ZnO非线性电阻l、4、7分别与三组SiC与ZnO非线性电阻2、3，5、6，8、9相并联后的电路相串联，组成星形连接，其连接节点为中性点，在中性点12与地13之间并接SiC与ZnO非线性电阻10、11的并联组件。正常运行时三相基本对称，中性点12电位为零；当电网发生非正常工况或诱发谐振时，中性点电位发生位移，本电路具有阻尼谐振及抑制浪涌过电压的作用。 2.在中性点12与地13之间的SiC与ZnO非线性电阻10、 11的并联组件组成的消弧、消谐及过电压保护装置。正常运行时，SiC电阻IO对铁磁谐振起阻尼作用，在发生单相间隙性弧光接地过电压时，故障接地相对中性点电位仍为相电压，健全相对中性点电位亦仍为相电压，但这时中性点电位发生较大的位移，大量的零序电流会通过高能SiC与ZnO并联组件，可起到积极的消弧及限制浪涌过压的作用。 采用本技术做成的消弧、消谐及过电压保护接地装置，可替代用有色金属绕制的电感型消弧线圈，不仅成本低、体积小、重量轻、而且对消除铁磁谐振及抑制浪涌电流具有良好的阻尼及消弧、消谐作用，可将非直接接地系统电网的相对地及相与相的之间的过电压有效限制在较低的电压水平。 实施例2:图2示。 由Zn0非线性电阻14与SiC和Zn0非线性电阻15、16的并联电路相串联组成防 雷击及防止操作过电压的保护电路。 目前国内外的过电压保护装置(包括避雷器)，均单一采用氧化锌Zn0阀片相串联 组成，由于需考虑荷电率的影响，其Vlma阀值电压往往取得很高，只能对抗雷电等浪涌冲 击起到保护作用，而对时间相对较为漫长的操作过电压征征是无能为力。 采用本技术(图2)的过电压保护器电路，Zn0非线性电阻14与SiC非线性 电阻15相串联，其总的Vlma阀值电压为系统电源的额定峰值电压，SiC非线性电阻15在 电路中主要起到限流保护作用，采用非线性特性良好的Zn0非线性电阻16与SiC非线性电 阻15相并联，在电路中可起到限制SiC非线性电阻15两端出现过高残压的作用。用图2 中的过电压保护装置(或避雷器)，除有更低的残压外，还可对时间相对较为漫长的谐振及 操作过电压具有阻尼及限压作用。 实施例3:图3示。 目前国内外大中型水轮发电机组均采用非线性电阻灭磁，用SiC非线性电阻作灭 磁电阻，易于均流，另由于SiC非线性电阻的漏电流较大，导通电压低，便于磁场断路器开 断，但在大电流开断时，需要牺牲灭磁时间，所以需要大量的SiC非线性电阻相并联，否则 将引起过高的残压，造成灭磁失败，磁场断路器烧毁；采用ZnO非线性电阻作灭磁电阻，虽 可满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于消弧、消谐及过电压保护的ＺｎＯ与ＳｉＣ复合电路，其特征是：由三组ＺｎＯ非线性电阻（１、４、７）分别与三组ＳｉＣ与ＺｎＯ非线性电阻（２、３）、（５、６）、（８、９）相并联后的电路相串联，组成星形连接，其连接节点为中性点，在中性点（１２）与地（１３）之间并接ＳｉＣ与ＺｎＯ非线性电阻（１０、１１）的并联组件。

【技术特征摘要】
一种用于消弧、消谐及过电压保护的ZnO与SiC复合电路，其特征是由三组ZnO非线性电阻(1、4、7)分别与三组SiC与ZnO非线性电阻(2、3)、(5、6)、(8、9)相并联后的电路相串联，组成星形连接，其连接节点为中性点，在中性点(12)与地(13)之间并接SiC与ZnO非线性电阻(10、11)的并联组件。2. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱仲彦，
申请(专利权)人：朱仲彦，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]