一种串联型大容量高速限流装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 一种串联型大容量高速限流装置，涉及发电厂用变压器或发电机励磁变压器的限流设备，更具体的说是一种安装于发电机出口或发电厂分支母线、厂用变线路上，用电子装置触发的串联型大容量高速限流装置。
【背景技术】
[0002]随着我国电网负荷密度的增大和总体容量的增长，大容量机组的不断投入运行以及各大区电网的互联，电力系统短路电流水平日益增高，变压器中、低压侧短路电流越来越大，极大的短路电流冲击使发电机、变压器等电气设备发生损坏。
[0003]实际生产运行中表现出的部分大型电力变压器抗短路能力不足，特别是我国近年来随着经济的增长，电力建设规模和力度持续增大，电网内的短路电流水平也逐步增加，很多变压器、断路器等重要一次设备由于前期规划设计等考虑不足，其自身的抗短路水平已成为制约电网发展和安全稳定运行的重要因素。
[0004]对于抗短路能力不足的变压器，返厂改造需要的投资很大。比较经济的方式是采取相应的治理措施，这样既能提高变压器抗短路能力，也具有较高的经济效益。目前最经济有效的治理措施就是在出线加装大容量高速限流装置。
[0005]大容量高速限流装置在中压系统的应用已经比较成熟，但在高压系统的应用，由于受技术和工艺的限制，存在问题还比较多。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提高大容量高速限流装置的电压等级，提供一种由多个隔离器相串联的限流装置，安装在主变压器的出口处。通过多个隔离器串联，增大分断间距，这样可以增加电压等级，避免电力系统短路断开后的二次击穿。
[0007]一种串联型大容量高速限流装置，由多个隔离器、高压熔断器、大容量限压器、测控装置、三通装置、导爆管、起爆针、暂态电流互感器、光纤绝缘子构成；其特征在于:大容量限压器与限流熔断器并联成组件，多个隔离器串联成组件，其中大容量限压器与限流熔断器并联组件跨接在多个隔离器串联组件的两端，整体串联于母线中；导爆管一端固定在隔离器中，并从光纤绝缘子中心穿过后与三通装置连接；起爆针安装在三通装置的一个端口上，并通过电缆与测控装置连接；电流互感器串接于母线上，其二次侧通过电缆连接到测控装置。
[0008]串联型大容量高速限流装置的工作原理是:
[0009]在电力系统正常运行时，运行电流通过隔离器的串联组件，测控装置ZK通过暂态电流互感器对系统的运行状况进行不间断检测，当系统有短路故障发生时，测控装置立即发出动作指令，其内部的驱动储能装置瞬间向起爆针释放电能，通过起爆针将电能转换为隔离器分断所需的爆破热能，该热能通过三通装置同步分配到两路导爆管中，由导爆管以2000m/s的速度将爆破热能快速传导至隔离器中，使隔离器串联组件同步高速分断，技术上要求多个隔离器上的导爆管的长度一致，以保证隔离器分断的同步性，同时导爆管的长度需足够长，以满足高压隔离的作用。
[0010]隔离器在分断的瞬间，其两端的电阻迅速增大，迫使短路电流转移到限流熔断器中，由限流熔断器对短路故障进行切除，限流熔断器在动作过程中，其两端将建立起很高的电弧电压，当该电压达到大容量限压器的动作值时，大容量限压器立即动作，将电弧电压限制在设定的范围，同时大容量限压器会吸收大量的短路能量，以提高限流熔断器的分断能力。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1)额定电压等级高。本实用新型可根据系统电压等级的需要，任意串联隔离器的数量，目前可满足llOkV和220kV电压等级的要求；
[0013]2)动作速度快。在短路电流上升起始段，即可在l-2ms内实现截流；电流下降到零时间为3-5ms ；
[0014]3)限流效果好。短路电流通过本装置限流后的实际峰值只有预期峰值的15-30%，因此可以极大的降低系统中电气设备的动热稳定要求，最大限度保护电力主设备损坏；
[0015]4)节能效果明显。采用本实用新型后，系统中的变压器可选用低阻抗变压器，不仅变压器工艺简单，成本降低，还可大大降低变压器的自身损耗；
[0016]5)造价低、体积小、更换维护简单。本装置的结构简单，没有复杂的机械运动装置，可靠性高。在正常运行时维护方便，基本不需要日常检修。可以大大降低系统的运行成本。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型隔离器结构示意图。
[0018]图2为本实用新型串联型大容量高速限流装置实施原理图。
[0019]图3为本实用新型串联型大容量高速限流装置结构示意图。
[0020]符号说明:
[0021 ]1-测控装置，2-暂态电流互感器，3-起爆针，4-三通装置，5-隔离器，
[0022]6-导爆管，7-限流熔断器，8-大容量限压器，9-光纤绝缘子，501-端盖，
[0023]502-火工部件，503-绝缘外壳，504-载流铜管，505-垫块。
【具体实施方式】
[0024]参见图1、图2，图3。一种串联型大容量高速限流装置包括为:隔离器5、高压熔断器7、大容量限压器8、测控装置1、三通装置4、导爆管6、起爆针3、暂态电流互感器2、光纤绝缘子9。隔离器5包括端盖501、火工部件502、绝缘外壳503、载流铜管504、垫块505，端盖501固定于绝缘外壳503的两端，载流铜管504固定于端盖501的正中心，垫块505固定于载流铜管504两端，火工部件502固定于垫块505之间，导爆管6接入火工部件内部。大容量限压器8与限流熔断器7并联成组件，两个隔离器5串联成组件，其中大容量限压器8与限流熔断器7并联组件跨接在隔离器5串联组件的两端。
[0025]高速限流装置串联安装在主变压器出口。在本装置的前端串联安装暂态电流互感器2，如图2中所示；将电流二次输出信号接入电子测控装置1。暂态电流互感器2要具备以下特性:测量精度在测控装置1要求的范围内，响应速度限制在μ S级，在系统最大短路电流内具备良好线性度等。
[0026]当电力系统发生短路故障时，暂态电流互感器2将短路电流同比转换为较小的电流信号，测控装置1对暂态电流互感器2传送来的信号进行监测，并通过数字逻辑运算，对短路故障进行分析判断，同时发出动作指令，触发其内部的驱动储能装置，瞬间向起爆针3释放所储存的电能，起爆针3以间隙发电的方式，将电能转换为热能，三通装置4利用反射的方法，将热能同步分配到传入两隔离器的导爆管6中，导爆管6以2000m/s的速度将将爆破热能快速传导至隔离器5中，使隔离器5高速同步分断，为保证隔离器5动作的同步性，要求其所用材料、处理工艺应完全一致，同时导爆管6的长度也必须一致。
[0027]导爆管6除传导爆破能量功能以外，还要承担隔离高压的任务，其绝缘强度需满足系统高压耐受能力，因此应根据系统电压等级设置相应的长度。另外为保证高压隔离效果，导爆管6需穿过光纤绝缘子9。
[0028]隔离器5在分断的瞬间，其两端的电阻迅速增大，迫使短路电流转移到限流熔断器7中，由限流熔断器7对短路故障进行切除，限流熔断器7在动作过程中，其两端将建立起很高的电弧电压，当该电压达到大容量限压器8的动作值时，大容量限压器8立即动作，将电弧电压限制在设定的范围，同时大容量限压器8会吸收大量的短路能量，以提高限流熔断器7的分断能力。
【主权项】
1.一种串联型大容量高速限流装置，由多个隔离器、高压熔断器、大容量限压器、测控装置、三通装置、导爆管、起爆针、暂态电流互感器、光纤绝缘子构成；其特征在于:大容量限压器与限流熔断器并联成组件，多个隔离器串联成组件，其中大容量限压器与限流熔断器并联组件跨接在多个隔离器串联组件的两端，整体串联于母线中；导爆管一端固定在隔离器中，并从光纤绝缘子中心穿过后与三通装置连接；起爆针安装在三通装置的一个端口上，并通过电缆与测控装置连接；电流互感器串接于母线上，其二次侧通过电缆连接到测控 目.Ο2.根据权利要求1所述的串联型大容量高速限流装置，其特征在于:所述的隔离器采用导电性能良好的材料制成，多个隔离器的工艺和结构完全一致，以保证隔离器的同步性。
【专利摘要】本实用新型公布了一种串联型大容量高速限流装置，包括多个隔离器、高压熔断器、大容量限压器、测控装置、三通装置、导爆管、起爆针、暂态电流互感器、光纤绝缘子。多个隔离器串联成组件，大容量限压器与限流熔断器并联组件跨接在多个隔离器串联组件的两端，整体串联于母线中；测控装置通过暂态电流互感器实时采集系统电流并分析判断，并通过电缆与起爆针相连，起爆针接入导爆管，导爆管与三通装置连接，经三通装置分离出的导爆管通入光纤绝缘子内腔，其出线端再分别接入多个隔离器。本装置具有额定电压等级高，动作速度快，限流效果好，节能效果明显，造价低、体积小、更换维护简单等优点。
【IPC分类】H02H9/02
【公开号】CN205051343
【申请号】CN201520866750
【发明人】郭道林, 曹谠, 姬志, 徐晓曼, 程燕霞
【申请人】安徽泰隆电气有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月3日