一种串补火花间隙触发能量获取系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种串补火花间隙触发能量获取系统。该系统通过屏蔽电缆相互连接的电流互感器和火花间隙触发控制箱内部依次连接的变压器、充电电路和监控电路实现对串补平台上火花间隙的触发能量获取问题，同时提出一种高可靠性的实现电路。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种串补火花间隙触发能量获取系统。该系统通过屏蔽电缆相互连接的电流互感器和火花间隙触发控制箱内部依次连接的变压器、充电电路和监控电路实现对串补平台上火花间隙的触发能量获取问题，同时提出一种高可靠性的实现电路。【专利说明】一种串补火花间隙触发能量获取系统
:本技术涉及花间隙触发能量获取领域，更具体涉及ー种串补火花间隙触发能量获取系统。
技术介绍
:在电カ系统中，串补用火花间隙属于强制触发间隙，触发过程中点火脉冲的产生需要一定的触发能量。串补用火花间隙是限压器MOV的主保护，同时是电容器组的后备保护。作为串补关键一次设备，火花间隙必须具有极高的工作可靠性。所以如何获取触发能量并研发高可靠性的电路是火花间隙的关键技术之一，这关系到触发能量的获取方法和相关电路系统的设计关系到火花间隙能否正常触发。在国内，中国电科院高压所从2001年开始自主研发超高压交流输电线路可控串补成套设备。目前由中国电カ科学研究院高压所自主研发并生产的串补用火花间隙已经在十几个串补工程中得到了成功应用。尤其在2011年12月IOOOkV特高压串补成功投入商业运行。这使得中国电カ科学研究院成为国内外首家能够研制和设计IOOOkV特高压串补用火花间隙设备的设备提供商。在国外，已有ABB、Siemens, GE等公司生产500kV超高压串补用火花间隙，但是由于各自的触发点火原理不同，因此结构和功能必然差异较大。并且火花间隙及其触发回路设备布置在串补平台上，处于高电位环境下，电磁环境较为复杂。本技术目的就是解决串补平台上火花间隙的触发能量获取问题，并提出ー种高可靠性的实现电路系统。
技术实现思路
:本技术的目的是提供一种串补火花间隙触发能量获取系统，该系统成功解决了在串补平台上火花间隙能量的获取问题，提高火花间隙触发可靠性。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案:一种串补火花间隙触发能量获取系统，该系统包括通过屏蔽电缆相互连接的电流互感器和火花间隙触发控制箱，所述火花间隙触发控制箱包括依次连接的变压器、充电电路和监控电路，所述充电电路包括过电压保护単元、整流桥单元和储能单元，所述监控电路包括电阻分压器、控制驱动单元和报警单元。本技术提供的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述过电压保护単元、整流桥单元和储能单元依次相连；所述过电压保护单元包括正向过电压保护单元和反向过电压保护单元，所述正向过电压保护单元和反向过电压保护单元均包括可控硅支路和控制支路，所述可控硅支路和控制支路均与所述变压器输入端并联。本技术提供的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述可控硅支路包括可控硅器件，所述可控硅器件的门极与所述控制支路连接，所述控制支路为稳压管1、ニ极管I和电阻I串联的支路。本技术提供的另ー优选的ー种串补火花间隙触发能量获取系统，所述整流桥単元为全桥整流単元，包括四个ニ极管2，所述整流桥单元一端通过串联ニ极管3与所述储能単元并联，所述储能単元包括电容器、ニ极管4和电阻2，所述电容器一端通过ニ极管4和电阻2的并联与所述整流桥单元一端连接，所述电容器的另一端接參考地。本技术提供的再一优选的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述电阻分压器并联在所述整流桥单元一端和參考地之间，所述电阻分压器为电阻3串联而成。本技术提供的又一优选的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述控制驱动单元包括IGBT元件、三极管单元和比较器单元；所述IGBT元件并联在所述整流桥单元两端，所述三极管単元和比较器单元串联在所述IGBT元件的门极与所述电阻分压器之间，所述三极管単元和比较器单元之间串联ニ极管5和电阻4。本技术提供的又一优选的一种串补火花间隙触发能量获取系统，其特征在于:所述三极管単元包括三极管、电阻5和电源I ;所述三极管包括三极管1、三极管2和三极管3 ;所述电阻5包括电阻51、电阻52和电阻53 ;所述比较器単元包括比较器1、电阻6、稳压管2和电源2 ;所述电阻6包括电阻61、电阻62和电阻63。本技术提供的又一优选的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述比较器I的反相端与所述电阻分压器的输出端连接，所述比较器I的同向端通过所述电阻61与所述稳压管2的阴极相连，所述稳压管2的阴极通过所述电阻63与电源2连接，所述稳压管2的阳极接參考地，所述比较器I的输出端与所述电阻62 —端连接，所述电阻62 —端与所述电阻4 一端连接，所述电阻62另一端与所述比较器I的同相端连接；所述三极管2的发射极与电源I相连，所述三极管2的发射极通过电阻53与其基极连接，所述三极管2的基极通过所述ニ极管5和电阻4与所述比较器I的输出端连接；所述三极管2的集电极分别与电阻52和所述三极管1、三极管3的基极相连；所述三极管I的集电极和所述三极管3的发射极相连构成推挽机构；所述IGBT元件的门极通过电阻51与所述推挽机构输出端相连。本技术提供的又一优选的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述报警単元包括报警单元I和报警单元2，所述报警単元I包括比较器2、电阻7和电源3，所述报警单元2包括比较器3和电阻8 ;所述电阻8包括电阻81和电阻82。本技术提供的又一优选的一种串补火花间隙触发能量获取系统，所述报警单元I监测储能电容器不能充电的情况，所述比较器2的同相端分别与电阻分压器的输出端和电源3相连，所述比较器2反向端分别与所述稳压管2的阴极和參考地相连，所述比较器2同相端和输出端通过所述电阻R7连接；所述报警単元2监测储能电容器电压过高的情况，所述比较器3的同相端与电阻分压器的输出端相连，所述比较器3的反向端通过电阻81与所述稳压管2的阴极相连，所述比较器3的反相端和其输出端通过电阻82连接。由于采用了上述技术方案，本技术得到的有益效果是:1、本技术的系统圆满地解决了串补平台上火花间隙触发能量的获取问题，该方法具有功能可靠，结构简单的优点；2、本技术根据此系统研制串补用火花间隙触发能量获取电路能够实现快速、平稳储能，并能够在高电压环境下实现长时间运行；3、本技术在试验中经过检验证明有良好的效果，保证了火花间隙获取触发能量的可靠性和稳定性。【专利附图】【附图说明】图1为火花间隙触发能量系统的实现方法流程图示意图；图2为本技术的火花间隙触发能量获取系统结构示意图；图3本技术的为火花间隙触发能量获取系统的充电电路和监控电路原理图示意图；其中，1-线路电流，2-电流互感器，3-波纹管，4-屏蔽电缆，5-火花间隙触发控制箱，6-绝缘底座，7-串补平台，8-支柱绝缘子，9-大地。【具体实施方式】下面结合实施例对技术作进ー步的详细说明。实施例1:如图1-2所示，本例的技术串补火花间隙触发能量的系统的实现方法，主要步骤是先将线路电流通过电流互感器转化为二次电流；在利用高绝缘隔离变压器对所得的二次电流进行隔离和二次变换处理，从而达到后续电路要求；将所得电流整流变换为直流，并对电容器充电；在电容器充电的过程中对电容器电压实时监控，通过滞环控制方法将电压维持在一定水平；当电容充电异常时发出报警信号，为检修提供參考。具体方法如下:将线路电流通过电流互感器转化为较小的二次电流I1，并通过屏蔽电缆将电流互感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串补火花间隙触发能量获取系统，其特征在于：该系统包括通过屏蔽电缆相互连接的电流互感器和火花间隙触发控制箱，所述火花间隙触发控制箱包括依次连接的变压器、充电电路和监控电路，所述充电电路包括过电压保护单元、整流桥单元和储能单元，所述监控电路包括电阻分压器、控制驱动单元和报警单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国富，余辉，李志远，李永亮，陈没，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：