一种电力系统短路电流限制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力系统短路电流限制器，包括：变压器T、与变压器T的初级线圈相并联的电容C1、与电容C1相互串联的电感L1、多个与变压器T的次级线圈相并联的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串联的可控开关SCR1、电阻R1和电感L2；所述控制器连接所述可控开关SCR1；本发明能够实现在电网正常运行时呈现低阻抗，当电网发生短路时呈现高阻抗，当电网由短路故障恢复至正常运行时呈现低阻抗，实现自动复位。
【专利说明】—种电力系统短路电流限制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统输配电【技术领域】，具体为一种电力系统短路电流限制器。
【背景技术】
[0002]随着电力系统规模的扩大，电力系统发生短路引起的短路电流也随之增大，电力系统短路电流对电力系统的危害是很大的，因此需要把短路电流减小到可控、安全的水平；理想的短路电流限制器应当具有电网正常运行时无阻抗或低阻抗、电网发生短路时呈现高阻抗、响应时间迅速、可靠性高和自动复位的特点。参考图1所示，现有技术中电力系统使用的短路电流限制器主要由电感L、电容C、电阻R和可控硅SCR构成；当电网正常运行时，电感L和电容C处于谐振状态，等效阻抗为零，短路电流限制器两端压降极小，当电网发生短路后，电容C的电压上升，此时可控硅导通，电感L和电容C的谐振条件被破坏，相当于电容C被短路，这样短路电流限制器就会呈现电感L的感性，从而限制短路电流；这种短路电流限制器存在如下问题:由于可控硅SCR承受着电容C产生的高电压以及电容C被短路时所要释放的电流，因此可靠性不高，直接影响着电力系统的安全性能。
【发明内容】
[0003]本发明针对以上问题的提出，而研制一种电力系统短路电流限制器。
[0004]本发明的技术手段如下:
[0005]一种电力系统短路电流限制器，包括:变压器T、与变压器T的初级线圈相并联的电容Cl、与电容Cl相互串联的电感L1、多个与变压器T的次级线圈相并联的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串联的可控开关SCR1、电阻Rl和电感L2 ;所述控制器连接所述可控开关SCRl ；
[0006]进一步地，多个相互并联的第一支路具有的感抗等于电感LI具有的感抗除以所述变压器T的变比；
[0007]进一步地，所述可控开关SCRl为可控硅；所述控制器当电力系统发生短路故障时输出触发信号给所述可控开关SCRl ；
[0008]进一步地:
[0009]当电力系统正常工作时，所述变压器T的次级线圈开路，所述电感Cl和电容Cl构成串联谐振电路；
[0010]当电力系统发生短路故障时，所述控制器触发所述可控开关SCRl导通，多个相互并联的第一支路具有的感抗乘以所述变压器T的变比后等效成感抗元件，该感抗元件与电容Cl构成并联谐振电路；
[0011]当电力系统由短路故障恢复至正常工作时，所述可控开关SCRl由于电流过零而关断，所述电感Cl与电容Cl重新构成串联谐振电路。
[0012]由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种电力系统短路电流限制器，能够实现在电网正常运行时呈现低阻抗，当电网发生短路时呈现高阻抗，当电网由短路故障恢复至正常运行时呈现低阻抗，实现自动复位，解决了现有技术中的短路电流限制器由于可控硅SCR承受着电容C产生的高电压和电容C被短路时所要释放的电流，因此可靠性不高的问题，本发明响应时间迅速、可靠性高、利于保证电力系统的安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是现有技术中电力系统使用的短路电流限制器的电路结构示意图；
[0014]图2是本发明所述短路电流限制器的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图2所示的一种电力系统短路电流限制器，包括:变压器T、与变压器T的初级线圈相并联的电容Cl、与电容Cl相互串联的电感L1、多个与变压器T的次级线圈相并联的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串联的可控开关SCR1、电阻Rl和电感L2 ;所述控制器连接所述可控开关SCRl ;进一步地，多个相互并联的第一支路具有的感抗等于电感LI具有的感抗除以所述变压器T的变比；进一步地，所述可控开关SCRl为可控硅；所述控制器当电力系统发生短路故障时输出触发信号给所述可控开关SCRl ;进一步地:当电力系统正常工作时，所述变压器T的次级线圈开路，所述电感Cl和电容Cl构成串联谐振电路；当电力系统发生短路故障时，所述控制器触发所述可控开关SCRl导通，多个相互并联的第一支路具有的感抗乘以所述变压器T的变比后等效成感抗元件，该感抗元件与电容Cl构成并联谐振电路；当电力系统由短路故障恢复至正常工作时，所述可控开关SCRl由于电流过零而关断，所述电感Cl与电容Cl重新构成串联谐振电路；电感LI的感抗与电容Cl的容抗相等。
[0016]本发明所述短路电流限制器在电力系统正常工作时，控制器不输出可控开关SCRl触发信号，可控开关SCRl不导通，变压器T次级线圈开路，短路电流限制器通过电感LI和电容Cl构成串联谐振，此时短路限流限制器呈现低阻抗，两端压降极小；实际应用时控制器可通过实时检测短路电流来判断电力系统是否发生短路故障，当电力系统发生短路故障时，控制器输出触发信号控制可控开关SCRl导通，此时第一支路相当于相互串联的电阻Rl和电感L2，变压器T处于变压状态，所述变压器T具有变压和隔离两个作用，经过变压器T的电压变换，电阻Rl和可控开关SCRl所在回路的电压能够处于可控的范围如2000V以下，且可控开关SCRl与电感LI和电容Cl所在的主回路没有直接的电气联系，利于提高可靠性，各第一支路中的电感L2并联后的总感抗乘以变压器T的变比后等效成初级线圈侧的感抗元件，并与电容Cl构成并联谐振电路，此时短路限流限制器呈现高阻抗，电路中的总电流最小，进而起到限制短路电流的作用；当电力系统由短路故障恢复至正常工作时，此时短路电流消失，所述可控开关SCRl由于电流过零而关断，所述电感Cl与电容Cl重新构成串联谐振电路，短路限流限制器呈现低阻抗。本发明提供的短路电流限制器能够实现在电网正常运行时呈现低阻抗，当电网发生短路时呈现高阻抗，当电网由短路故障恢复至正常运行时呈现低阻抗，实现自动复位，解决了现有技术中的短路电流限制器由于可控硅SCR承受着电容C产生的高电压和电容C被短路时所要释放的电流，因此可靠性不高的问题，本发明响应时间迅速、可靠性高、利于保证电力系统的安全性能。
[0017]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电力系统短路电流限制器，其特征在于包括:变压器T、与变压器T的初级线圈相并联的电容C1、与电容C1相互串联的电感L1、多个与变压器T的次级线圈相并联的第一支路、用于控制第一支路接通的控制器；所述第一支路包括相互串联的可控开关SCR1、电阻R1和电感L2 ;所述控制器连接所述可控开关SCR1。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统短路电流限制器，其特征在于多个相互并联的第一支路具有的感抗等于电感L1具有的感抗除以所述变压器T的变比。
3.根据权利要求1所述的一种电力系统短路电流限制器，其特征在于所述可控开关SCR1为可控硅；所述控制器当电力系统发生短路故障时输出触发信号给所述可控开关SCR1。
4.根据权利要求3所述的一种电力系统短路电流限制器，其特征在于: 当电力系统正常工作时，所述变压器T的次级线圈开路，所述电感C1和电容C1构成串联谐振电路； 当电力系统发生短路故障时，所述控制器触发所述可控开关SCR1导通，多个相互并联的第一支路具有的感抗乘以所述变压器T的变比后等效成感抗元件，该感抗元件与电容C1构成并联谐振电路； 当电力系统由短路故障恢复至正常工作时，所述可控开关SCR1由于电流过零而关断，所述电感C1与电容C1重新构成串联谐振电路。
【文档编号】H02H9/02GK104410057SQ201410712680
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】刘阳, 王永兴, 张辰, 董恩源, 邹积岩, 李欢 申请人:大连理工大学