一种基于IGBT的三相短路故障限流器制造技术

一种基于IGBT的三相短路故障限流器，属电力应用技术领域。由六个IGBT模块、三个电抗器、三个电容器及三个电流传感器构成，其中，由三个IGBT模块构成上桥臂，另外三个IGBT模块构成下桥臂；上桥臂的三个IGBT模块的集电极分别为其三个进线端子，其三个IGBT模块的发射极和下桥臂的三个IGBT模块的集电极以及三个电抗器的一端分别对应连接在一起；下桥臂的三个IGBT模块的发射极相连；三个电抗器的另一端各自分别与三个电容器的一端连接后分别穿过三个电流传感器后为三个出线端子；三个电容器的另一端连接在一起。在电力系统中出现短路故障时，能快速识别，快速响应，可应用于各种电压等级的电网中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统短路故障限流技术。属电力系统应用

技术介绍
随着电力系统容量和规模的不断扩大，输配电系统的短路电流不断提高，短路故障对电力系统和与其相连的电气设备的危害也越来越大，短路电流可能超过断路器的断开容量，采用短路故障限流器是提高电力系统运行可靠性的最好解决方案。在诸多的短路故障限流器方案中，基于电力电子开关技术用于柔性交流输电技术的短路故障限流器是未来的主流发展方向之一，如《电力系统自动化》2006年4月第30卷第7期公开的“基于IGCT的固态桥式短路故障限流器”。这种带旁路电感的桥式短路故障限流器，其半控桥开关器件均选用可控硅或集成门极换流晶闸管(IGCT)，其起主要限流作用的直流限流电抗器体积大，成本高，重量重。在电网发生短路时，其本身的控制方法与电力系统中固有的断路器继电保护配合复杂，驱动电路复杂，成本高，难以普及运用在电力系统中。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有短路故障限流器的上述缺点，提供一种结构简单、成本低的基于IGBT的三相短路故障限流器。实现本专利技术目的的基于IGBT的三相短路故障限流器由六个IGBT模块、三个电抗器、三个电容器及三个电流传感器构成；所述的六个IGBT模块中由三个IGBT模块构成上桥臂，另外三个IGBT模块构成下桥臂；所述上桥臂的三个IGBT模块的集电极分别为三相短路故障限流器的三个进线端子；上桥臂的三个IGBT模块的发射极和下桥臂的三个IGBT模块的集电极以及三个电抗器的一端分别对应连接构成IGBT开关桥臂的全桥电路的中点；下 桥臂的三个IGBT模块的发射极连接在一起；三个电抗器的另一端各自分别与三个电容器的一端连接后分别穿过三个电流传感器后为三相短路故障限流器的三个出线端子；三个电容器的另一端连接在一起。本三相短路故障限流器的工作原理如下三相短路故障限流器串接连接在三相电网中。I、在电网正常运行时，上桥臂处于导通状态，下桥臂处于关断状态，短路故障限流器处于正常导通工作状态。2、当电网发生短路故障时，电网中突然增加的电流被电流传感器感知，通过控制回路发出指令，调节上桥臂中三个IGBT模块的脉冲宽度，使其通过的电流不大于设定值；下桥臂中三个IGBT模块、电抗器、电容器构成续流回路。这时短路电流控制在设定范围内，达到电网限流的目的。3、若电网故障消失，流过短路故障限流器中的电流减小，则短路故障限流器由脉宽调制状态逐渐恢复到正常导通的工作状态。4、当电网长期故障，电网侧的三相短路继电保护动作，这时上桥臂中的三个IGBT模块和下桥臂中的三个IGBT模块都处于关断状态，短路故障限流器不工作。本专利技术的主要优点是I、利用IGBT作开 关器件，在电カ系统中出现短路故障时，能快速识别，快速响应，在限流的同吋，自动消除谐波，输出波形为正弦波。2、续流回路中的电抗器，电感量小，成本低。3、电路结构简单、响应速度快，运行稳定可靠。4、应用范围宽，可应用于各种电压等级的电网中。下面结合附图和实施例对本
技术实现思路
做进ー步详细说明。附图说明图I本基于IGBT的三相短路故障限流器的电路图具体实施例方式參见图1，本三相短路故障限流器由六个1681'模块1'1、了2、了3、了4、了5、了6;三个电抗器L1、L2、L3 ;三个电容器C1、C2、C3及三个电流传感器H1、H2、H3构成；所述的六个IGBT模块中由三个IGBT模块T1、T3、T5构成上桥臂，另外三个IGBT模块T2、T4、T6构成下桥臂；上桥臂的三个IGBT模块Tl、T3、T5的集电极分别为三相短路故障限流器的进线端子A01、B0UC01 ;T1、T3、T5的发射极和下桥臂的三个IGBT模块T2、T4、T6的集电极以及三个电抗器L1、L2、L3的一端分别对应连接构成IGBT开关桥臂的全桥电路的中点U、V、W ;下桥臂的三个IGBT模块T2、T4、T6的发射极连接在一起；L1、L2、L3的另一端各自分别与三个电容器Cl、C2、C3的一端连接后分别穿过三个电流传感器HI、H2、H3后为三相短路故障限流器的三个出线端子A02、B02、C02 ;C1、C2、C3的另一端连接在一起。本实施例三相短路故障限流器串联连接在需要短路限流的电网中。I、在电网正常运行时，上桥臂中Tl、T3、T5处于导通状态，下桥臂中T2、T4、T6处于关断状态，三相短路故障限流器处于正常导通工作状态。2、当电网发生短路故障时，电网中突然增加的电流被电流传感器H1、H2、H3感知，通过控制回路发出指令，调节上桥臂中三个IGBT模块TI、T3、T5的脉冲宽度，使其通过的电流不大于设定值；下桥臂中三个IGBT模块T2、T4、T6、电抗器LI、L2、L3、电容器Cl、C2、C3构成续流回路。这时短路电流控制在设定范围内，达到电网限流的目的。3、若电网故障消失，流过三相短路故障限流器中的电流减小，则三相短路故障限流器由脉宽调制状态逐渐恢复到正常导通的工作状态。4、当电网长期故障，三相短路继电保护动作，这时上桥臂中的三个IGBT模块Tl、T3、T5和下桥臂中的三个IGBT模块T2、T4、T6都处于关断状态，短路故障限流器不工作。权利要求1.一种基于IGBT的三相短路故障限流器，其特征是所述的三相短路故障限流器由六个IGBT模块、三个电抗器、三个电容器及三个电流传感器构成；所述的六个IGBT模块中由三个IGBT模块构成上桥臂，另外三个IGBT模块构成下桥臂；所述上桥臂的三个IGBT模块的集电极分别为三相短路故障限流器的三个进线端子；上桥臂的三个IGBT模块的发射极和下桥臂的三个IGBT模块的集电极以及三个电抗器的一端分别对应连接构成IGBT开关桥臂的全桥电路的中点；下桥臂的三个IGBT模块的发射极连接在一起；三个电抗器的另一端各自分别与三个电容器的一端连接后分别穿过三个电流传感器后为三相短路故障限流器的三个出线端子；三个电容器的另一端连接在一起。全文摘要一种基于IGBT的三相短路故障限流器，属电力应用
由六个IGBT模块、三个电抗器、三个电容器及三个电流传感器构成，其中，由三个IGBT模块构成上桥臂，另外三个IGBT模块构成下桥臂；上桥臂的三个IGBT模块的集电极分别为其三个进线端子，其三个IGBT模块的发射极和下桥臂的三个IGBT模块的集电极以及三个电抗器的一端分别对应连接在一起；下桥臂的三个IGBT模块的发射极相连；三个电抗器的另一端各自分别与三个电容器的一端连接后分别穿过三个电流传感器后为三个出线端子；三个电容器的另一端连接在一起。在电力系统中出现短路故障时，能快速识别，快速响应，可应用于各种电压等级的电网中。文档编号H02H9/02GK102868153SQ20121034639公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日专利技术者吴加林 申请人:吴加林本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IGBT的三相短路故障限流器，其特征是所述的三相短路故障限流器由六个IGBT模块、三个电抗器、三个电容器及三个电流传感器构成；所述的六个IGBT模块中由三个IGBT模块构成上桥臂，另外三个IGBT模块构成下桥臂；所述上桥臂的三个IGBT模块的集电极分别为三相短路故障限流器的三个进线端子；上桥臂的三个IGBT模块的发射极和下桥臂的三个IGBT模块的集电极以及三个电抗器的一端分别对应连接构成IGBT开关桥臂的全桥电路的中点；下桥臂的三个IGBT模块的发射极连接在一起；三个电抗器的另一端各自分别与三个电容器的一端连接后分别穿过三个电流传感器后为三相短路故障限流器的三个出线端子；三个电容器的另一端连接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴加林，
申请(专利权)人：吴加林，
类型：发明
国别省市：