一种磁控型故障限流器制造技术

一种磁控型故障限流器，它是利用磁控电抗器电抗可调的特点，使其跟随系统电流的变化，适时调整电抗值。当系统发生短路故障时，能瞬时呈现高阻抗，限制短路电流的增长，将短路电流限制在电网可接受的程度。其由三相磁控电抗器、空心电抗器、直流励磁单元和自动控制单元构成，三相磁控电抗器的输入端和输出端与电网相串联，三相磁控电抗器的引出端子与空心电抗器相串联，空心电抗器与直流励磁单元相串联，直流励磁单元与自动控制单元并联连接。本实用新型专利技术具有装置容量大、结构简单、可靠性高、成本低等优点，可以满足系统限流的技术要求，且易于高压大容量化，有望在电力系统得到广泛应用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种输配电网短路故障限流器，具体说涉及一种应用于输配电系统限制短路电流的磁控型故障限流器。
技术介绍
随着我国电力系统的不断发展，输配电网规模和容量的日益扩大以及电网互联程度越来越高，电网的故障短路电流水平也不断上升。为了减少短路电流对电力系统造成的危害，必须采取相应措施限制电力系统的短路电流。一般可从调整电网结构、改变系统运行方式和加装限流设备等方面来考虑限制短路电流。我国电力系统短路故障限流设备一般分为两大类一是电力电子型故障限流器，它是采用电力电子器件作为功率器件，具有动作速度快、控制精度高、允许频繁操作等优点。但是由于受电力电子器件脆弱性的影响，使得限流器的可靠性不高。二是新型材料故障限流器，主要是指超导型故障电流限流器。该故障限流器，利用超导材料在超导态和正常态之间的转变特性，在线路中产生一个适当的阻抗来限制故障电流。在线路正常运行时，限流器表现为零阻抗或极小阻抗，几乎无损耗地通过额定电流；当线路发生短路故障时，超导体在几毫秒内迅速反应而呈现非线性高电阻特性， 从而限制短路电流。超导限流器的不足是价格昂贵，难以大范围应用。
技术实现思路
根据现有故障限流器存在的问题，本技术提供一种结构简单，响应速度快，可靠性高，性能优良，可以满足系统限流的技术要求且易于高压大容量化的磁控型故障限流ο解决上述问题所采取的技术措施是一种磁控型故障限流器，其特征在于由三相磁控电抗器9、空心电抗器6、直流励磁单元7和自动控制单元8构成，其中三相磁控电抗器9由两个完全相同的前铁芯I和后铁芯II构成双铁芯三相五柱铁芯，三相五柱铁芯中间的三个柱为主柱1，主柱1具有大小不等的截面5，三相五柱铁芯两侧的两个边柱为旁轭2，前铁芯I和后铁芯II分别由设置在各自的三个主柱1上下轭处的三个铁芯横轭3连接，由电磁线绕制的绕组4分别套装在前铁芯I和后铁芯II各自的三个主柱1上，每个主柱1上的绕组4由结构完全相同的上下两段组成，前铁芯I每相上段绕组的下端和后铁芯II对应相的下段绕组的上端交叉连接后以及后铁芯II每相上段绕组的下端和前铁芯I对应相的下段绕组的上端交叉连接后由端子AK、 AD，BK、BD和CK、⑶引出，套装在前铁芯I和后铁芯II上相同相的两个绕组4的上端和下端分别并联在一起组成了三相磁控电抗器9的三相输入端A、B、C和输出端fe、)(b、Xc，其与电网相串联，套装在前铁芯I和后铁芯II上绕组的引出端子AK、AD，BK、BD和CK、⑶交叉连接后与空心电抗器6相串联，空心电抗器6与直流励磁单元7相串联，直流励磁单元7与自动控制单元8并联连接。本技术的有益效果是1、当电网正常运行时，本技术呈低阻抗，不影响电网的输电能力。2、当电网发生短路故障时，本技术瞬时呈高阻抗，大幅度限制短路电流，整个限流过程可在20个毫秒内完成。3、本技术的直流励磁单元采用光纤连接，有效地实现了电隔离，提高了限流器的安全性。4、本技术中，空心电抗器串联在直流励磁回路中，可以增加回路阻抗，避免发生短路故障时交流电流对直流励磁单元的冲击，有利于提高本技术的响应速度，又可对励磁回路进行保护。5、由于本技术结构简单，响应速度快，可靠性好，具有很强的耐冲击性能，可以快速限制短路电流，是提高电压稳定性，改善供电质量，提高输电安全性与稳定性的新型限流设备，适合于输、配电系统的电流限制、阻尼振荡等，可以满足系统限流的技术要求，且易于高压大容量化，有望在电力系统得到广泛应用。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中铁芯的立体结构示意图；图3是本技术中三相磁控电抗器的结构示意图；图4是本技术中绕组的连接示意图；图5是本技术中自动控制单元的电路方框图；图6是本技术中自动控制单元的控制流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术做具体描述。一种磁控型故障限流器，是基于磁饱和原理工作的，它是利用磁控电抗器电抗可调的特点，使其跟随系统电流的变化，适时调整电抗值，其核心部件是磁控电抗器，其饱和深度可根据电网运行参数的要求自调节。在电网正常运行时，磁控电抗器处于深度饱和状态，阻抗极小，有利于提高电网的输电效率；而当电网发生短路故障时，磁控电抗器能在极短的时间内退出饱和，转呈高阻抗，限制短路电流的增加，将短路电流限制在可以接受的程度。如图1、图2和图3所示，本技术是由三相磁控电抗器9、空心电抗器6、直流励磁单元7和自动控制单元8构成的，其中三相磁控电抗器9由两个完全相同的前铁芯I和后铁芯II构成双铁芯三相五柱铁芯，三相五柱铁芯中间的三个柱为主柱1，为满足三相磁控电抗器9工作特性的需要，主柱1具有大小不等的截面5 ；三相五柱铁芯两侧的两个边柱为旁轭2，前铁芯I和后铁芯II分别由设置在三个主柱1上下轭处的三个铁芯横轭3连接，由电磁线绕制的绕组4分别套装在前铁芯I和后铁芯II各自的三个主柱1上，每个主柱1上的绕组4由结构完全相同的上下两段组成，由于前铁芯I和后铁芯II共有6个主柱1，所以由电磁线绕制的完全相同的绕组4共有12个。前铁芯I每相上段绕组的下端和后铁芯II对应相的下段绕组的上端交叉连接后以及后铁芯II每相上段绕组的下端和前铁芯I对应相的下段绕组的上端交叉连接后由端子AK、AD，BK、BD和CK、⑶引出，套装在前铁芯I和后铁芯II上相同相的两个绕组4的上端和下端分别并联在一起组成了三相磁控电抗器9的三相4输入端A、B、C和输出端Xa、)(b、XC，其与电网相串联；三相磁控电抗器9作为磁控限流器的主体串联在输电线路中，其引出端子与空心电抗器6串联，空心电抗器6与直流励磁单元7 相串联。直流励磁单元7由励磁变压器B和晶闸管VD组成，励磁变压器B输出的约为IlOV 的交流电压经晶闸管VD相控整流，将交流转变为可控的直流，再经空心电抗器6输入到三相磁控电抗器9的励磁绕组，为三相磁控电抗器9提供直流励磁电流。直流励磁单元7串联空心电抗器6是限制系统发生故障时交流电流对直流系统的冲击。自动控制单元8与直流励磁单元7是并联工作的，励磁电流的大小完全由自动控制单元8来决定。本技术中，自动控制单元8采用常规的电流与电压信号检测电路、信号处理电路、结果判断电路、 触发脉冲形成电路、脉冲封锁电路、反馈检测与保护电路。自动控制部分采用常规嵌入式单片机控制和精密A/D转换器，具有快速检测、高速运算、强抗干扰、保护完善等特点。本实施例中，单片机采用的型号为PIC16F870。图4是本技术中绕组的连接示意图。由图中可知，A相绕组的引出端子分别为Ai A8; B相绕组的引出端子分别为B1 &； C相绕组的引出端子分别为C1-C8。对于A相:A”A2连接后的引出端子为AK ；A3、A4连接后的引出端子为AD ；AK和AD是A相直流控制电流的输入端·Α与A6相并联，A7与A8相并联，并联后所得的两个端子A与Xa，是与电网A相连接的预备端子。对于B相办、B2连接后的引出端子为BK ；B3、B4连接后的引出端子为BD ；BK和BD是B相直流控制电流的输入端；B5与 相并联，B7与&相并联，并联后所得的两个端子B与Xb，是与电网B相连接的预备端子。对于C相=Cp C2连接后的引出端子为CK ；C3X4连接后的引出端子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪蛟，巩志强，
申请(专利权)人：丹东欣泰电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：